Question

【题目】某铬盐厂生产过程中排出含Cr2O72-的工业酸性废水。为防止污染环境，现采用下列工艺流程进行处理后再排出。

在整个处理过程中，Cr2O72-被还原为Cr3+，溶液的pH值逐渐升高，最后滤出的沉淀有Cr(OH)3和Fe(OH)3，试分析这个污水处理过程，回答：

（1）电解时，铁电极上的电极反应式：

阳极：__________________________________，

阴极：__________________________________。

（2）用铁(而不用炭)作电极进行电解的原因：__________________________。

（3）Cr2O72-在酸性环境中被还原剂还原，能除去Cr2O72-。减少溶液酸性是整个工艺流程中关键的一步，这个变化的离子方程式是____________。

（4）溶液的pH值逐渐增大的原因是______________________。

Answer 1

【答案】Fe－2e-＝Fe2+ 2H+＋2e-＝H2↑ 产生还原剂Fe2+ Cr2O72-＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O Cr2O72-还原时消耗H+，电解时阴极H+放电，都使溶液酸性减弱，pH值升高

【解析】

实验原理是：

电解产生Fe2+，将Cr2O72-被还原为Cr3+；

电解消耗溶液中的H＋，降低了溶液的酸性，从而生成Cr（OH）3沉淀。

（1）电解时，阳极电解活性电极铁，电极反应式为：Fe－2e-＝Fe2+，阴极电解溶液中的阳离子氢离子，电极反应式为：2H+＋2e-＝H2↑；

（2）炭是惰性电极，铁是活性电极，用铁作电极进行电解能产生还原剂Fe2+，在酸性溶液中与Cr2O72-离子发生氧化还原反应，将Cr2O72-被还原为Cr3+；

（3）Cr2O72-在酸性环境中被还原剂Fe2+还原，能减少溶液酸性，该离子方程式是Cr2O72-＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O；

（4）在电解过程中，阴极消耗了溶液中的H＋产生氢气，降低了溶液的酸性，同时，在Cr2O72－与Fe2＋反应被还原为Cr3＋的过程中，又消耗了溶液中的H＋使溶液的酸性减弱，从而生成Cr（OH）3沉淀，降低了废水中有害物质铬的污染。所以，导致溶液pH值升高的原因有上述两个。