Question

工業(yè)上+6價(jià) 的Cr含量不能大于0.5mg·L^-1，為了達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)上處理含

①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl（1～2g·L^-1）；②以鐵電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時(shí)間后有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀生成；③過濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。試回答：

（1）寫出電解時(shí)的電極反應(yīng)，陽極______陰極______。

（3）電解過程中Cr（OH）₃，F(xiàn)e（OH）₃沉淀是怎樣產(chǎn)生的？______。

（4）能否將電極改為石墨電極？為什么？______。

Answer 1

【答案】（1）陽極Fe-2e＝Fe²⁺，陰極2H⁺+2e＝H₂↑。

（3）因H⁺放電，破壞了水的電離平衡，產(chǎn)生的OH^-與溶液中的Fe³⁺，Cr³⁺生成Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀。

（4）不能，因用石墨電極，陽極Cl^-放電，不能產(chǎn)生還原劑Fe²⁺，

 

【解析】 本題是一道電解實(shí)際應(yīng)用題。電解陽極陰離子的放電順序是：硫離子、碘離子、溴離子、氯離子……，由于忽略了非惰性金屬電極放電先于溶液中陰離子放電，因此將陽極反應(yīng)寫為：2Cl^--2e＝Cl₂↑。另一種誤解是認(rèn)為，既然是鐵電極放電，其電極反應(yīng)為：Fe-3e＝Fe³⁺，忽略了電極鐵是過量的，因此陽極的電極反應(yīng)應(yīng)為：Fe-2e＝Fe²⁺。溶液中的陽離子流向陰極，其放電反應(yīng)應(yīng)是：2H⁺+2e＝H₂↑，而重鉻酸根離子應(yīng)流向陽極，不在陰極放電。

溶液中存在具有氧化性的重鉻酸根離子和具有還原性的亞鐵離子，重鉻酸根離子在酸性條件下氧化能力更強(qiáng)，本身在該條件下還原成鉻離 子。

電極反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)大量消耗氫離子，使水進(jìn)一步電離，溶液中氫氧根離子濃度大大增大，與Fe³⁺，Cr³⁺生成Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀。

若改用石墨電極，溶液中沒有還原性物質(zhì)，重鉻酸根離子不能被還原，因此也無法排除回收而達(dá)到解污凈化作用。