Question

20．鉻是人體必需的微量元素，但正六價的鉻有很強的毒性，人體需要的是三價鉻．用肼（N₂H₄）--氧氣燃料電池做電源，以鐵做陽極，利用電解法除去污水中的Cr₂O₇^2-離子，若污水中含0.2mol的Cr₂O₇^2-離子，則標準狀況下需消耗N₂H₄的體積為6.72L．

Answer 1

分析 無論酸性還是堿性肼（N₂H₄）--氧氣燃料電池中，負極上都是肼失電子發生氧化反應生成N₂，1mol肼反應失去4mol電子；
以鐵做陽極，利用電解法除去污水中的Cr₂O₇^2-離子發生的離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，串聯電路中轉移電子相等，根據轉移電子相等計算消耗肼的體積．

解答 解：無論酸性還是堿性肼（N₂H₄）--氧氣燃料電池中，負極上都是肼失電子發生氧化反應生成N₂，1mol肼反應失去4mol電子；
以鐵做陽極，利用電解法除去污水中的Cr₂O₇^2-離子發生的離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，串聯電路中轉移電子相等，根據轉移電子相等得消耗肼的體積=$\frac{0.2mol×（6-3）×2}{4}$×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72L．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，明確各個電極上發生的反應是解本題關鍵，注意轉移電子守恒的靈活運用，題目難度不大．