某小組電解K2Cr2O7溶液,研究過程如下:
實驗一
電壓不同時,用石墨電極電解硫酸酸化的pH=2.5的飽和K2Cr2O7溶液,實驗現(xiàn)象如表:
電壓/V |
實驗現(xiàn)象 |
2.0 |
陽極緩慢產(chǎn)生少量氣泡,陰極沒有氣泡 |
3.0 |
陽極產(chǎn)生較多氣泡,陰極產(chǎn)生少量氣泡 |
>5.0 |
兩極均快速產(chǎn)生大量氣泡,陰極產(chǎn)生氣泡的速率約為陽極的2倍 |
(1)陽極產(chǎn)生的氣體是
O2
O2
。
(2)電壓為2.0V時,陰極區(qū)檢出Cr
3+,結合實驗現(xiàn)象判斷在陰極放電的主要離子是
Cr2O72-
Cr2O72-
。
(3)電壓高于5.0V時,被電解的主要物質是
H2O(H+和OH-)
H2O(H+和OH-)
。
實驗二
(4)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr
2O
72-和CrO
42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害,必須進行處理。常用的處理方法有還原沉淀法,該法的工藝流程為:CrO
42-Cr
2O
72-Cr
3+Cr(OH)
3。其中第①步存在平衡:2CrO
42-(黃色)+2H
+?Cr
2O
72-(橙色)+H
2O
①若平衡體系的pH=2,則溶液顯
橙
橙
色。
②能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是
c
c
。
a.Cr
2O
72-和CrO
42-的濃度相同
b.2v(Cr
2O
72-)=v(CrO
42-)
c.溶液的顏色不變
③第②步中,還原1molCr
2O
72-離子,需要
6
6
mol的FeSO
4?7H
2O。
④第③步生成的Cr(OH)
3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)
3(s)?Cr
3+(aq)+3OH
-(aq)常溫下,Cr(OH)
3的溶度積K
sp=10
-32,要使c(Cr
3+)降至10
-5mol/L,溶液的pH應調至
5
5
。