20xx屆新高考化學一輪復(fù)習離子交換膜在電化學中的應(yīng)用學案-資料下載頁
2025-04-05 06:00本頁面
【正文】 理及環(huán)境保護)在電鍍車間的含鉻酸性廢水中,鉻的存在形式有Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)兩種,其中以Cr(Ⅵ)的毒性最大。電解法處理含鉻廢水如圖,鉻最終以Cr(OH)3沉淀除去。下列說法正確的是 ( ),反應(yīng)為Fe2eFe2++7H2O+6e2Cr(OH)3↓+8OH mol電子,可處理Cr(Ⅵ)物質(zhì)的量為1 mol,只允許H+穿過【解析】選A。在電解過程中,陽極上鐵發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,電極反應(yīng)式為Fe2eFe2+,故A正確。Cr2O72在陽極區(qū)被Fe2+還原為Cr3+,陰極上水放電生成氫氣產(chǎn)生OH,電極反應(yīng)式為2H2O+2eH2↑+2OH,故B錯誤。陽極每轉(zhuǎn)移3 mol電子, mol Fe2+生成,由離子方程式Cr2O72+6Fe2++14H+2Cr3++7H2O+6Fe3+可知, mol Fe2+ mol Cr2O72,即可處理Cr(Ⅵ) mol,故C錯誤。Cr2O72在陽極區(qū)與Fe2+反應(yīng)生成Cr3+和Fe3+,陰極區(qū)水放電生成氫氣產(chǎn)生OH,Cr3+和Fe3+通過陽離子交換膜進入陰極區(qū),與OH反應(yīng)生成氫氧化物沉淀,該離子交換膜不是質(zhì)子交換膜而是陽離子交換膜,故D錯誤。2.(2021武漢調(diào)研)某化學課外活動小組擬用鉛蓄電池進行電絮凝凈水的實驗探究,設(shè)計的實驗裝置如圖所示,下列敘述正確的是 ( ):Pb2ePb2++6H2O2Al(OH)3+3H2↑ g Pb, mol H2生成【解析】選D。根據(jù)電解池中Fe電極上H2O轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應(yīng),知Fe電極為陰極,故X極為負極,Y極為正極,Y極的電極反應(yīng)為PbO2+2e+4H++SO42PbSO4+2H2O,A項錯誤。原電池中陰離子向負極移動,因此鉛蓄電池工作時SO42向X極移動,B項錯誤。根據(jù)題圖可知Al電極上既有鋁離子生成,又有氧氣放出,說明鋁電極上發(fā)生的氧化反應(yīng)有兩個:Al3eAl3+、2H2O4eO2↑+4H+,因此電解池中發(fā)生的反應(yīng)有2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑、2H2O2H2↑+O2↑,C項錯誤。原電池負極發(fā)生反應(yīng):Pb2e+SO42PbSO4,電解池陰極發(fā)生反應(yīng):2H2O+2eH2↑+2OH,由題圖可知原電池和電解池串聯(lián),因此各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,由此可得關(guān)系式:Pb～H2, g Pb,理論上陰極生成H2的物質(zhì)的量n(H2)=n(Pb)= g207 gmol1= mol,D項正確。
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