Question

含Cr₂O₇^2-的工业酸性废水会造成铬污染，排放前要进行如下处理：（Ⅰ）往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀；（Ⅱ）以Fe做两电极进行电解，从而使溶液的pH不断升高，废水由酸性转化为碱性，经过一段时间有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀产生：（Ⅲ）过滤回收沉淀，废水达到排放标准．
（1）在电解过程中，溶液pH不断升高的原因可能是

 

①电解时废水的体积不断减小  ②电解时H⁺在阴极被还原  ③作为阳极的Fe不断溶解  ④Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺时消耗了H⁺  ⑤NaCl在电解时转化成了NaOH
A．⑤B．②④C．②③④D．①②③④
（2）两极发生反应的电极反应式为
阳极：

 

；阴极：

 

．
（3）写出Cr₂O₇^2-变成Cr³⁺的离子方程式

 

．
（4）

 

（填“能”或“不能”）改用石墨电极进行电解．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）阴极上发生氧化还原都消耗氢离子；
（2）Fe为电极进行电解时，阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近有氢氧根离子生成；
（3）酸性条件下，Cr₂O₇^2-和亚铁离子发生氧化还原反应，生成铁离子和铬离子；
（4）如果改用石墨作电极，则阳极不能生成亚铁离子，导致无法生成铬离子．

解答： 解：（1）阴极反应消耗H⁺，溶液中的氧化还原反应也消耗H⁺，导致溶液中氢离子浓度降低，从而使溶液pH升高，故选：B；
（2）Fe为电极进行电解时，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上氢离子得电子发生还原反应，即2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（3）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，反应的实质是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（4）若用石墨做电极，则无法产生还原剂Fe²⁺，从而使Cr₂O₇^2-无法还原为Cr³⁺变成沉淀除去，所以不能用石墨作电极，故答案为：不能．

点评：本题考查了电解池原理的应用，还涉及氧化还原反应等知识点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意：活泼金属作阳极时，阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子，为易错点，题目难度中等．