现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72‾）时，实验室利用如图...

现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72‾）时，实验室利用如图装置模拟该法：

（1）N电极的电极反应式为______________________．

（2）请完成电解池中Cr2O72‾转化为Cr3+的离子反应方程式：______________

Cr2O72‾+　　Fe2++　　═　　Cr3++　　Fe3++　　　 　

（3）处理废水时，最后Cr3+以Cr（OH）3形式除去，当c（Cr3+）=1×10‾5mol•L﹣1 时，Cr3+沉淀完全，此时溶液的pH=_______． （已知，Ksp=6.4×10‾31，lg2=0.3）

（4）若燃料电池改用KOH溶液作电解质溶液，则M极的电极反应式为：____________________

（5）已知H2B在溶液中的电离方程式：H2B=H++HB﹣，HB﹣⇌H++B2﹣．下列叙述一定正确的是（____）

A．Na2B溶液存在H2B　　　　　　 B．NaHB溶液一定显碱性

C．NaHB溶液一定显酸性　　　　 D．NaHB溶液与稀盐酸反应的离子方程式是HB﹣+H+=H2B

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工业上常用Fe作电极电解处理含Cr2O72-的酸性废水,最终使铬元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小组用该原理处理污水,设计装置如图所示。下列说法一定不正确的是

A．燃料电池中若有1.6 g CH4参加反应,则甲中C电极理论上生成气体体积为8.96 L

B．实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,可加入适量的Na2SO4

C．该燃料电池正极的电极反应式为:O2+4e-+2CO22

D．甲中阳极附近溶液中的离子反应方程式是: +6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O

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如图所示，某工厂采用电解法处理含铬(Cr2O72﹣）酸性废水，其中，耐酸电解槽以铁板作阴、阳极，电解后，溶液中的Cr2O72﹣全部变为Cr3+，下列说法不正确的是

A．M与电源的正极相连　　　　　　　　　 　 B．出液口排出的溶液中还含有Fe3+

C．N极电极反应为2H++2e﹣==H2↑　　 　 　　 D．阴极区附近溶液pH降低

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工业上为了处理含有Cr2O酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成，经处理后的工业废水中铬(Cr)的含量已低于排放标准。请回答下列问题：

(1)电极反应式：阳极___，阴极___。

(2)写出Cr2O变为Cr3+的离子方程式___。

(3)工业废水pH升高的原因___。

(4)该装置中不能改用石墨电极，原因是___。

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（1）利用电化学原理，将 NO2、O2 和熔融 KNO3 制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含 Cr2O72-废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应： Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2 O。

①甲池工作时，NO2 转变成绿色硝化剂 Y，Y 是 N2O5，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为______。

②向完全还原为 Cr3+的乙池工业废水中滴加 NaOH 溶液，可将铬以 Cr（OH）3 沉淀的形式除去，已知 Cr（OH）3 存在以下溶解平衡：Cr（OH）（s）Cr3+（aq）+3OH-（aq），常温下 Cr（OH）3 的溶度积 K=c（Cr3+）•c（3OH-）=1.0×10-32，要使 c（Cr3+）降至 10-5mol•L-1，溶液的 pH 应调至___________。

（2）镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行： Cd+2NiO（OH）+H2O　 Cd（OH）2+2Ni（OH）2

回答下列问题：

①放电时，金属 Cd 作______极；

②充电时的阳极电极反应式为。_____

③充电时，当电路中通过 0.2moleˉ，阴极质量将___________（填“增加”、“减少”）___________。

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(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+，NO2-转化为无毒物质]，其装置如图所示。

①阴极电极反应：________________________，　

左池中Cr2O72-转化为Cr3＋的离子方程式是_________________________________________。

②当阴极区消耗2 mol NO2-时，右池减少的H＋的物质的量为________ mol。

③若将铁电极换成石墨棒，阳极电极反应式为：_________________________________。

(2)由甲醇(CH3OH)、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。

①该电池负极的电极反应式为___________________________________________，正极电极反应式_____________________________________________。

②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL含有2mol·L－1HCl与0.5mol·L－1CuSO4的混合溶液。当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的质量为_____g，总共转移_____mol电子。

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（9分）工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。

(1)两极发生的电极反应式：阴极：_______________阳极：______________________

(2)写出Cr₂O₇^2－变为Cr^3＋的离子方程______________________________________。

(3)工业废水由酸性变为碱性的原因_______________________________________。

(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极

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利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含Cr2O72-废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：Cr2O72-＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O

（1）甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨Ⅱ是电池的　　　 极；石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为　　　　　　　　　　 。

（2）工作时，甲池内的NO3-离子向　　　　　　 极移动（填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”）；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为　　　　　　　　 。

（3）乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　 。

（4）若溶液中减少了0.01 mol Cr2O72-，则电路中至少转移了　　　　　　 mol电子。

（5）向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液，可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式除去，已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)＋3OH-(aq)，常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-32，要使c(Cr3+)降至10－5mol·L-1，溶液的pH应调至　　　　　　　　 。

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工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是

A．阳极反应：Fe－2e－＝Fe2＋

B．阴极反应：2H＋＋2e－＝H2↑

C．在电解过程中工业废水由酸性变为碱性

D．可以将铁电极改为石墨电极

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K2Cr2O7是一种有致癌性的强氧化剂，含Cr2O72—的酸性工业废水必须经过处理才能排放。工业上通常采用Fe电极电解法处理，调节pH值使之以Cr(OH)3沉淀形式除去。某化学兴趣小组在实验室里探究了该处理工艺，具体实验日志如下：

I.原理探查

查阅文献发现，电解时阳极产生Fe2+，在阴极附近（如图），Cr2O72—被Fe2+还原成Cr3+，而Fe3+则在阴极表面还原为Fe2+，如此循环。

(1)用离子方程式表示Cr2O72—与Fe2+的反应：______________________________。

II.实验探究

实验一：探究不同电压对Cr2O72-降解效率的影响

各取6份100 mL 1 mol/L 酸性K2Cr2O7溶液，均以Fe为电极，分别用不同电压电解5 min。取电解后溶液10 mL，测定Cr2O72-的含量，所测溶液中Cr2O72-物质的量与电解电压关系如下图所示。（假设电解前后溶液体积不变）

(2)实验结果显示，最佳电解电压应选择_______V。

(3)电压为6 V时，用Cr2O72-表示5 min内平均反应速率为_________mol·L—1·min—1。

(4)当电压高于3 V时，阴阳两极在电解过程中不断有气泡产生，且测得体积比约等于2:1。因此，阳极产生气泡的电极反应式为：__________________________________。

实验二：探究其他影响Cr2O72-降解效率的因素

以1A电流电解500mL K2Cr2O7稀溶液，通电时间30min，考察影响Cr2O72-降解效率的其他因素。具体方法和数据如下表所示。

(5)以上实验中，Cr2O72-降解效率最高的是实验组_____（填编号），该实验组阳极电极反应式为：__________________________________。

(6)对比②和③，Cr2O72-降解效率③＞②的原因是：__________________________。

(7)由实验组①和②，可认为Cr2O72-能直接在阴极放电还原，电极反应式为：__________________________________。

(8)法拉第提出了电解定律，为电化学的发展作出了巨大贡献。根据法拉第电解定律： Q=It=n(e-)F，[I为电流强度单位为A，t为时间单位为s,n(e-)为通过电路的电子的物质的量，F为法拉第常数（每摩电子电量，F＝96500 C·mol-1）]，则实验组②中的电流效率＝______________。（保留三位有效数字；假设电解前后溶液体积不变，且没有副反应发生。）

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