Question

含CrO^72-的工業酸性廢水會造成鉻污染，排放前要先進行如下處理：
①先將Cr₂O^72-還原成Cr³⁺
②往廢水中加入適量NaCl后，以Fe為電極進行電解，同時鼓入空氣。從而使溶液的pH不斷升高，廢水由酸性轉化為堿性，Cr³⁺即變為不溶性氫氧化物除去。

處理該廢水的過程中，溶液pH不斷升高的原因是下列反應事實中的

1. A.
   電解時廢水體積不斷減小
2. B.
   電解時H⁺在陰極處被還原
3. C.
   作為陽極的Fe不斷溶解
4. D.
   Cr₂O^72-轉化為Cr³⁺沒有消耗H⁺

Answer 1

B
①以Fe為電極電解NaCl溶液時，陽極Fe不是惰性電極，通電時本身首先被氧化：
陽極(Fe)：Fe-2e=Fe²⁺(氧化)
陰極(Fe)：2H₂O+2e=H₂↑+2OH^-(還原)
所以電解過程中pH升高。
②Cr₂O^72-在酸性條件下是強氧化劑，是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺而本身被還原成Cr³⁺：
Cr₂O^72-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
此反應的發生亦使pH升高。
③Cr³⁺，Fe³⁺在pH升高到一定值時，便與OH^-結合生成Cr(OH)₃，Fe(OH)₃沉淀而除去：
Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓，Cr³⁺+3OH^-=Cr(OH)₃↓
④以Fe做電極的作用：提供還原劑Fe²⁺。通入空氣的作用：過量的Fe²⁺會以Fe(OH)₂沉淀，空氣中O₂會使其氧化成Fe(OH)₃：
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃↓