Question

工業(yè)上為了處理有Cr₂O₇^2-的酸性廢水，采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水里加入適量的NaCl，以Fe為電極進行電解，經過一段時間后，有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀生成，工業(yè)廢水中Cr³⁺的濃度若低于10^-5mol/L可符合排放標準．回答下列問題：
（1）電解時陽極上發(fā)生的電極反應式：

 

；
（2）寫出Cr₂O₇^2-變?yōu)镃r³⁺的離子方程式

 

；
（3）工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因是

 

；
（4）已知室溫下Cr（OH）₃的K_SP=1×10^-32，則該溫度下符合排放標準的溶液的最低pH為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）Fe為電極進行電解時，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近有氫氧根離子生成；
（2）酸性條件下，Cr₂O₇^2-和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應，生成鐵離子和鉻離子；
（3）陰極上及發(fā)生氧化還原都消耗氫離子；
（4）根據溶度積常數以及水的離子積常數來進行計算．

解答： 解：（1）Fe為電極進行電解時，陽極是活潑電極，則電極本身發(fā)生失電子的氧化反應，即Fe-2e^-═Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-═Fe²⁺；
（2）Cr₂O₇^2-具有強氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為2Cr³⁺，反應的實質是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）陰極反應消耗H⁺，溶液中的氧化還原反應也消耗H⁺，導致溶液中氫離子濃度降低，從而使溶液pH升高，
故答案為：陰極上H⁺放電，Cr₂O₇^2-與Fe²⁺反應不斷消耗H⁺，使水的電離平衡正向移動，使溶液pH升高；
（4）當c（Cr³⁺）=10^-5mol/L時，溶液的c（OH^-）=

3	10-32 10-5

=10^-9 mol/L，
c（H⁺）═

10-14

10-9

=10^-5mol/L，pH=5，
即要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，溶液的pH應調至5，
故答案為：5．

點評：本題考查了電解原理、難溶物溶度積的計算、題目難度較大，涉及的知識點較多，注意掌握電解原理、難溶物溶度積的概念及計算方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．