(9分)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。
(1)两极发生的电极反应式:阴极:_______________阳极:______________________
(2)写出Cr2O72-变为Cr3+的离子方程______________________________________。
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因_______________________________________。
(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极
(1)Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑ (2)Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(3)H+不断放电,Cr2O72-与Fe2+反应时消耗H+,打破了水的电离平衡,使溶液中c(OH-)>c(H+) (4)不能
题目分析:(1)铁是活性电极,所以阳极是铁失去电子,电极反应式是Fe-2e-===Fe2+;阴极是溶液中的氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H++2e-===H2↑。
(2)由于生成亚铁离子具有还原性,能把Cr2O72-还原为Cr3+。所以该反应的离子方程为Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
(3)由于H+不断放电,同时Cr2O72-与Fe2+反应时消耗H+,从而打破了水的电离平衡,使溶液中c(OH-)>c(H+),因此溶液的碱性增强,酸性降低。
(4)石墨是惰性电极,如果用石墨做电极,则得不到还原剂亚铁离子,不能还原Cr2O72-,因此不能净化废水,所以不能用石墨做电极。
点评:根据通过工业废水的处理,全面考查学生对电化学原理的熟练掌握程度,以及灵活运用知识的能力。