（1）含铬元素的废水必须治理达标．某兴趣小组探究含铬（Cr2O72ˉ）废水的处理方法，经查...

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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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工业废水中常含有一定量的Cr2O72﹣和CrO42﹣，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。该法的工艺流程为CrO42﹣Cr2O72﹣Cr3+Cr(OH)3↓　 其中第①步存在平衡：2CrO42﹣（黄色）+2H+Cr2O72﹣（橙色）+H2O

（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显　　　 　 　 色。

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是　　　　　　 。（选填编号）

a．Cr2O72﹣和CrO42﹣的浓度相同　　　　 　 b．v正(Cr2O72﹣)=2v逆(CrO42﹣)

c．溶液的颜色不变　　　　　　　　　　 　 d．溶液的pH值不变

（3）写出第②步中Cr2O72﹣转变为Cr3+的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

（4）向Cr2(SO4)3溶液中，滴加NaOH，当pH=4.6时，开始出现Cr(OH)3沉淀，随着pH的升高，沉淀增多，但当pH≥13时，沉淀消失，出现亮绿色的[Cr（OH）4]﹣离子．其平衡关系如下：H++[Cr(OH)4]﹣（亮绿色）Cr（OH）3（s，灰绿色）+H2O Cr3+（紫色）+H2O +3OH﹣．现向0.05mol·L﹣1的Cr2(SO4)3溶液50mL中，加入等体积0.6mol·L﹣1的NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象为　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）在Na[Cr（OH）4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化，铬元素以　　　　　　　　 形式存在（填写离子符号）。

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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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还原沉淀法是处理含铬（含Cr2O72－和CrO42－）工业废水的常用方法，过程如下，已知转化过程中的反应为2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O（l）。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6 g/L，CrO42－有10/11转化为Cr2O72－，下列说法不正确的是　　 (　　 )

A. 溶液颜色保持不变，说明上述可逆反应达到平衡状态

B. 若用绿矾（FeSO4·7H2O）作还原剂，处理1L废水，至少需要917.4 g

C. 常温下转化反应的平衡常数K=l×1014．则转化后所得溶液的pH=6

D. 常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32，要使处理后废水中的c（Cr3＋）降至1×10-5mol／L，应调溶液的pH=5

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CrO₃和K₂Cr₂O₇均易溶于水，这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之一是将含+6价Cr的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的NaCl进行电【解析】
阳极区生成的Fe²⁺和Cr₂O₇^2-发生反应，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在阴极区与OH^-结合生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀除去（已知K_sp Fe(OH)₃=4.0×10^-38，K_sp Cr(OH)₃=6.0×10^-31）。已知电解后的溶液中c(Fe³⁺)为4×10^-14 mol·L^－1，此时溶液的pH(室温下测得)和溶液中c(Cr³⁺)分别为

A.  6;  6×10^-7 mol·L^－1                    B.   7; 1×10^-5 mol·L^－1

C.  7 ;  4×10^-8 mol·L^－1                   D.   6; 1× 10^-5 mol·L^－1

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某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是

A．A为电源正极

B．阴极区附近溶液pH降低

C．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

D．若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O72－被还原

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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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化学工业中会产生大量含铬废水。需进行无害化处理检测达标后才能排放。

(1) 工业常用NaHSO3还原法处理，方法如下：向酸性废水中加入NaHSO3使Cr2O72-还原成为Cr3+，然后加入熟石灰调节废水的pH，使Cr3+完全沉淀。

写出NaHSO3与Cr2O72-反应的离子方程式：_______________________。

(2) 废水中铬元素总浓度的测定方法如下：向一定量含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样中加入足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-，煮沸除去过量的(NH4)2S2O8；再加入过量的KI溶液，Cr2O72-与I-完全反应生成Cr3+和I2后，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下：Cr3+Cr2O72-I2S4O62-。

①上述操作过程中，若无煮沸操作，则测定的铬元素总浓度会____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

②以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点时的现象为________。

③准确移取含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样100.00 mL,按上述方法测定废水样中铬元素总浓度,消耗0.01000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该废水中铬元素总浓度(以mg·L-1表示)(写出计算过程)__________。

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