Question

7．某科研小组设计如图所示装置，利用甲烷碱性燃料电池电解工业酸性含铬废水（主要含Cr₂O₇^2-）．电解池中用Fe作电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）₃．回答下列问题：
（1）燃料电池负极的反应式为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．
（2）用该方法处理废水时，若有0.01mol Cr₂O₇^2-．完全反应时，最后得到沉淀的质量至少是2.06g．

Answer 1

分析 （1）甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（2）根据原子守恒计算生成n[Cr（OH）₃]，再根据m=nM计算其质量．

解答 解：（1）甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（2）根据原子守恒计算生成n[Cr（OH）₃]=2n（Cr₂O₇^2-）=2×0.01mol=0.02mol，m[Cr（OH）₃]=nM=0.02mol×103g/mol=2.06g，
故答案为：2.06．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查电极反应式的书写、物质的量有关计算，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度不大．