Question

16．工業(yè)上可用電解法來(lái)處理含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，最終可將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃沉淀而被除去．如圖為電解裝置示意圖（電極材料分別為鐵和石墨）：
（1）裝置中的b電極是陽(yáng)極（填“陽(yáng)極”或“陰極”）．
（2）a電極的電極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑．
（3）完成b電極附近溶液中反應(yīng)的離子方程式：
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
（4）電解結(jié)束后，若要檢驗(yàn)電解液中還有Fe²⁺存在，可選用的試劑是D（填字母）．
A．KSCN溶液    B．CuCl₂溶液    C．H₂O₂溶液   D．K₃[Fe（CN）₆]．

Answer 1

分析 Cr₂O₇^2-具有強(qiáng)氧化性，將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃沉淀需要還原劑，F(xiàn)e作陽(yáng)極，該電極上Fe失電子生成Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺具有還原性，能還原將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化成Cr³⁺，同時(shí)自身被還原生成Fe³⁺，所以a電極材料是石墨、b電極材料是Fe；
（1）連接原電池負(fù)極的電極是陰極、連接原電池正極的電極是陽(yáng)極；
（2）陰極上氫離子放電生成氫氣；
（3）b電極上Fe失電子生成Fe²⁺，亞鐵離子具有還原性，b電極附近Fe²⁺和Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cr³⁺、Fe³⁺；
（4）亞鐵離子可以用高錳酸鉀溶液、K₃[Fe（CN）₆]檢驗(yàn)．

解答 解：Cr₂O₇^2-具有強(qiáng)氧化性，將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃沉淀需要還原劑，F(xiàn)e作陽(yáng)極，該電極上Fe失電子生成Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺具有還原性，能還原將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化成Cr³⁺，同時(shí)自身被還原生成Fe³⁺，所以a電極材料是石墨、b電極材料是Fe；
（1）連接原電池負(fù)極的電極是陰極、連接原電池正極的電極是陽(yáng)極，所以a是陰極、b是陽(yáng)極，
故答案為：陽(yáng)極；
（2）陰極上氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）b電極上Fe失電子生成Fe²⁺，亞鐵離子具有還原性，b電極附近Fe²⁺和Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cr³⁺、Fe³⁺，同時(shí)有水生成，Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)、Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，故答案為：Cr³⁺； Fe³⁺；H₂O；
（4）酸性高錳酸鉀溶液能被亞鐵離子還原而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，亞鐵離子和鐵氰化鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，所以亞鐵離子可以用高錳酸鉀溶液、K₃[Fe（CN）₆]檢驗(yàn)，故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，涉及電極反應(yīng)式的書(shū)寫、氧化還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)性質(zhì)、離子檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象即可解答，題目難度不大．