Question

11．工業廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它們會對人類及生態系統產生很大損害，必須進行處理．常用的處理方法有兩種．電解法用Fe作電極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產生Cr（OH）₃沉淀．用Fe作電極的原因為Fe-2e^-=Fe²⁺，提供還原劑Fe²⁺；在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應解釋）2H⁺+2e^-=H₂↑．溶液中同時生成的沉淀還有Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 用Fe作電極的原因為金屬鐵本身放電生成還原性的亞鐵離子，將Cr₂O₇^2-還原成+3價的鉻離子，溶液PH升高的原因是溶液中氫離子濃度減少，即氫離子在陰極得電子，PH升高，氫氧根離子濃度增大，離子濃度冪的乘積大于溶度積，所以金屬陽離子會生成氫氧化物沉淀．

解答 解：在電解法除鉻中，鐵作陽極，陽極反應為Fe-2e^-═Fe²⁺，以提供還原劑Fe²⁺，在陰極附近溶液pH升高的原因是水電離產生的H⁺放電生成H₂：2H⁺+2e^-═H₂↑；同時大量產生了OH^-，所以溶液中的Fe³⁺也將轉化為Fe（OH）₃沉淀；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺，提供還原劑Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；Fe（OH）₃．

點評 本題主要考查了鉻及其化合物的性質、氧化還原反應、沉淀溶解平衡和電化學知識等內容，難度中等，抓住題目信息是解題的關鍵，注意把握氧化還原反應原理以及溶度積在計算中的應用．