Question

工業(yè)上處理含的酸性工業(yè)廢水可用以下方法：①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，攪拌均勻  ②用Fe為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有  Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀產(chǎn)生  ③過濾回收沉淀，廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn)

試回答：

(1)電解時的電極反應(yīng)：陽極_____________________，陰極___________________________。

(2)寫出轉(zhuǎn)變成Cr³⁺的離子反應(yīng)方程式：_____________________________________。

(3)電解過程中Cr(OH)₃、Fe(OH)₃沉淀是怎樣產(chǎn)生的？________________________________。

(4)能否將Fe電極改成石墨電極？為什么？_________________________________________。

Answer 1

(1)Fe-2e^-====Fe²⁺  2H⁺+2e^-====H₂↑

(2)+6Fe²⁺+14H⁺====2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

（3）隨著電解的不斷進行，c(H⁺)減小，Cr³⁺、Fe³⁺在溶液中的水解程度增大，以至從溶液中析出沉淀Cr(OH) ₃和Fe(OH) ₃

(4)不能。若將Fe電極改成石墨電極，則溶液中的Cl^-在陽極放電(2Cl^--2e^-====Cl₂↑)，溶液中無Fe²⁺，也就無法將廢水中的還原而除去

解析:

此題是電極反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、水解反應(yīng)等方面知識的綜合題，也是理論聯(lián)系實際的應(yīng)用題。

    根據(jù)電解原理可判斷：陽極為非惰性材料Fe,發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe-2e^-====Fe²⁺。廢水呈酸性，c(H⁺)濃度較大，陰極發(fā)生還原反應(yīng)2H⁺+2e^-====H₂↑。在酸性溶液中，陽極溶解下來的Fe²⁺將還原成Cr³⁺,Fe²⁺被氧化成Fe³⁺。

    隨著電解的不斷進行，c(H⁺)減小，Cr³⁺、Fe³⁺在溶液中的水解程度增大，以至從溶液中析出沉淀Cr(OH) ₃和Fe(OH) ₃。廢水中先加入適量的NaCl，是為了增強溶液的導(dǎo)電性。若Fe電極改成石墨電極(惰性電極)，則溶液中的Cl^-在陽極放電（2Cl^--2e^-====Cl₂↑），溶液中無Fe²⁺，也就無法將廢水中的還原而除去。