Question

16．工业上可用电解法来处理含Cr₂O₇^2-的酸性废水，最终可将Cr₂O₇^2-转化成Cr（OH）₃沉淀而被除去．如图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）：
（1）装置中的b电极是阳极（填“阳极”或“阴极”）．
（2）a电极的电极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑．
（3）完成b电极附近溶液中反应的离子方程式：
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
（4）电解结束后，若要检验电解液中还有Fe²⁺存在，可选用的试剂是D（填字母）．
A．KSCN溶液    B．CuCl₂溶液    C．H₂O₂溶液   D．K₃[Fe（CN）₆]．

Answer 1

分析 Cr₂O₇^2-具有强氧化性，将Cr₂O₇^2-转化成Cr（OH）₃沉淀需要还原剂，Fe作阳极，该电极上Fe失电子生成Fe²⁺，Fe²⁺具有还原性，能还原将Cr₂O₇^2-转化成Cr³⁺，同时自身被还原生成Fe³⁺，所以a电极材料是石墨、b电极材料是Fe；
（1）连接原电池负极的电极是阴极、连接原电池正极的电极是阳极；
（2）阴极上氢离子放电生成氢气；
（3）b电极上Fe失电子生成Fe²⁺，亚铁离子具有还原性，b电极附近Fe²⁺和Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应Cr³⁺、Fe³⁺；
（4）亚铁离子可以用高锰酸钾溶液、K₃[Fe（CN）₆]检验．

解答 解：Cr₂O₇^2-具有强氧化性，将Cr₂O₇^2-转化成Cr（OH）₃沉淀需要还原剂，Fe作阳极，该电极上Fe失电子生成Fe²⁺，Fe²⁺具有还原性，能还原将Cr₂O₇^2-转化成Cr³⁺，同时自身被还原生成Fe³⁺，所以a电极材料是石墨、b电极材料是Fe；
（1）连接原电池负极的电极是阴极、连接原电池正极的电极是阳极，所以a是阴极、b是阳极，
故答案为：阳极；
（2）阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）b电极上Fe失电子生成Fe²⁺，亚铁离子具有还原性，b电极附近Fe²⁺和Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应Cr³⁺、Fe³⁺，同时有水生成，Cr元素化合价由+6价变为+3价、Fe元素化合价由+2价变为+3价，转移电子数为6，结合电荷守恒、原子守恒配平方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，故答案为：Cr³⁺； Fe³⁺；H₂O；
（4）酸性高锰酸钾溶液能被亚铁离子还原而使酸性高锰酸钾溶液褪色，亚铁离子和铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，所以亚铁离子可以用高锰酸钾溶液、K₃[Fe（CN）₆]检验，故选D．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，涉及电极反应式的书写、氧化还原反应、氧化还原反应方程式的配平、离子检验等知识点，明确物质性质、离子检验方法和现象即可解答，题目难度不大．