工業(yè)上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，以Fe為電極進行電解，經(jīng)過一段時間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準。請回答下列問題。
(1)兩極發(fā)生的電極反應式：陰極：________陽極：________
(2)寫出Cr2O72-變?yōu)镃r3+的離子方程________。
(3)工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因________。
(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨電極

    Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑    Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O    H＋不斷放電，Cr2O72－與Fe2＋反應時消耗H＋，打破了水的電離平衡，使溶液中c(OH－)>c(H＋)    不能
試題分析：（1）鐵是活性電極，所以陽極是鐵失去電子，電極反應式是Fe－2e－===Fe2＋；陰極是溶液中的氫離子放電生成氫氣，電極反應式是2H＋＋2e－===H2↑。
（2）由于生成亞鐵離子具有還原性，能把Cr2O72－還原為Cr3＋。所以該反應的離子方程為Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
（3）由于H＋不斷放電，同時Cr2O72－與Fe2＋反應時消耗H＋，從而打破了水的電離平衡，使溶液中c(OH－)>c(H＋)，因此溶液的堿性增強，酸性降低。
（4）石墨是惰性電極，如果用石墨做電極，則得不到還原劑亞鐵離子，不能還原Cr2O72－，因此不能凈化廢水，所以不能用石墨做電極。
考點：考查電解原理的有關應用
點評：根據(jù)通過工業(yè)廢水的處理，全面考查學生對電化學原理的熟練掌握程度，以及靈活運用知識的能力。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

氯氣是重要的化工原料．
（1）氯氣溶于水得到氯水，氯水中存在下列反應：Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，其平衡常數(shù)表達式為K=
C(H+)C(Cl-)C(HClO)
C(Cl2)
C(H+)C(Cl-)C(HClO)
C(Cl2)
．
（2）工業(yè)上常用消石灰和氯氣反應制取漂白粉，化學反應方程式是
2Cl2+2Ca（OH）2=Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O
2Cl2+2Ca（OH）2=Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O
．流程如圖所示，其主要設備是氯化塔，塔從上到下分四層．將含有3%～6%水分的熟石灰從塔頂噴灑而入，氯氣從塔的最底層通入，這樣加料的目的是
充分接觸，充分反應
充分接觸，充分反應
．處理從氯化塔中逸出氣體的方法是
用堿液來吸收
用堿液來吸收
．
（3）某科研小組在實驗室用較濃的KOH溶液直接吸收氯氣，研究發(fā)現(xiàn)反應進行一段時間后開始出現(xiàn)KClO3并逐漸增多，產(chǎn)生KClO3的離子方程式是
6OH-+3Cl2
 加熱 
.
 
ClO3-+5Cl-+3H2O
6OH-+3Cl2
 加熱 
.
 
ClO3-+5Cl-+3H2O
，其原因可能是
反應放熱，溫度升高，發(fā)生了副反應
反應放熱，溫度升高，發(fā)生了副反應
，由此可知（2）中氯化塔設計為四層是為了減少生產(chǎn)中類似副反應的發(fā)生．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?閘北區(qū)二模）某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2?2H2O晶體的工藝流程如下：

己知：①焙燒過程中發(fā)生的主要反應為：CuS+2NaCl+2O2→CuCl2+Na2SO4
請參照表中給出的數(shù)據(jù)回答：
氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Fe2+ 7.0 9.0
Cu2+ 4.7 6.7
（1）焙燒時還有廢氣產(chǎn)生，其中一種是主要的大氣污染物．若在實驗室中以堿液吸收處理之，下列（圖1）A、B、C裝置中可行的是
AB
AB
（填字母）．

（2）H2O2的作用是：
氧化Fe2+
氧化Fe2+
．
（3）調節(jié)溶液pH的范圍是
3.2至4.7
3.2至4.7
，試劑A可以選擇
cd
cd
（填寫選項字母）．
a．KOH            b．氨水
c．Cu2（OH）2CO3     d．CuO
（4）為了獲得CuCl2?2H2O晶體，對濾液B進行的操作是：
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
，趁熱過濾，濾液經(jīng)冷卻結晶，過濾得到產(chǎn)品．分析有關物質的溶解度曲線（如圖2），“趁熱過濾”得到的固體是
Na2SO4
Na2SO4
 （填化學式）．
（5）濾液B中除OH-外陰離子還有
S042-　Cl-
S042-　Cl-
．
（6）請描述檢驗濾液B中上述陰離子（除OH-外）的實驗操作
取少量濾液，先加過量的硝酸酸化的Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀出現(xiàn)，檢出SO42-；過濾（或靜置）再向濾液（或清液）加入適量的AgNO3溶液，也有白色沉淀出現(xiàn)，檢出Cl-
取少量濾液，先加過量的硝酸酸化的Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀出現(xiàn)，檢出SO42-；過濾（或靜置）再向濾液（或清液）加入適量的AgNO3溶液，也有白色沉淀出現(xiàn)，檢出Cl-
．

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科目：高中化學 來源：2013屆黑龍江省哈三中高三10月月考化學試卷（帶解析） 題型：填空題

(14分) (1) 2009年，長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術上獲得新突破，原理如下圖所示。
①請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應式___________________。
②以石墨電極電解飽和食鹽水，電解開始后在______________的周圍（填“陰極”或“陽極”）先出現(xiàn)紅色。假設電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇氣體，外電路通過的電子個數(shù)為__________________(保留兩位有效數(shù)字)。

(2)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉化的原理，常用FeS等難溶物質作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2，Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2。
請用離子方程式說明上述除雜的原理___________________________________________。
(3)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72－的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉變?yōu)镃r(OH)3沉淀。
①氧化還原過程的離子方程式為______________________________________________。
②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×10—32 mol4?L-4，溶液的pH至少為____，才能使Cr3+沉淀完全。
③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻（＋6價）78mg?L—1的廢水，需用綠礬的質量為        kg。（保留主要計算過程）

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年湖北省襄陽市高三調研三月統(tǒng)一測試理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

(14分) 電池的發(fā)明和應用是化學家們對人類社會的重要貢獻之一。

Ⅰ．每一次化學電池技術的突破，都帶來了電子設備革命性的發(fā)展。最近，我國在甲醇燃料電池的相關技術上獲得了新突破，原理如下圖1所示。

(1)請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應式       。

 (2)以石墨做電極電解飽和食鹽水，如下圖2所示。電解開始后在       的周圍（填“陰極”或“陽極”）先出現(xiàn)紅色。假設電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇氣體，外電路通過的電子個數(shù)為        (保留兩位有效數(shù)字，NA取6.02×1023)。

Ⅱ.隨著電池使用范圍的日益擴大，廢舊電池潛在的污染已引起社會各界的廣泛關注。

(1)電池生產(chǎn)企業(yè)排放的工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉化的原理，常用FeS等難溶物質作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。請用離子方程式說明上述除雜的原理       。

（2）工業(yè)上為了處理含有Cr2O72－的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉變?yōu)镃r(OH)3沉淀。

①氧化還原過程的離子方程式為       。

②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝1×10－32 mol4·L－4，溶液的pH至少為       ，才能使Cr3+沉淀完全。

③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻（＋6價）78mg•L－1的廢水，需用綠礬的質量為       kg。（寫出主要計算過程）

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年黑龍江省高三10月月考化學試卷（解析版） 題型：填空題

(14分) (1) 2009年，長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術上獲得新突破，原理如下圖所示。

①請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應式___________________。

②以石墨電極電解飽和食鹽水，電解開始后在______________的周圍（填“陰極”或“陽極”）先出現(xiàn)紅色。假設電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇氣體，外電路通過的電子個數(shù)為__________________(保留兩位有效數(shù)字)。

(2)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉化的原理，常用FeS等難溶物質作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2，Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2。

請用離子方程式說明上述除雜的原理___________________________________________。

(3)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72－的酸性工業(yè)廢水， 用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉變?yōu)镃r(OH)3沉淀。

①氧化還原過程的離子方程式為______________________________________________。

②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×10—32 mol4•L-4，溶液的pH至少為____，才能使Cr3+沉淀完全。

③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻（＋6價）78mg•L—1的廢水，需用綠礬的質量為        kg。（保留主要計算過程）

 

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