電化學(xué)理論在鋼鐵防腐、廢水處理中有著重要應(yīng)用價(jià)值。請(qǐng)按要求回答下列問題。
(1)在潮濕的空氣里,鋼鐵易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,其中正極的電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-═4OH-2H2O+O2+4e-═4OH-。
(2)在海洋工程上,通常用鋁鋅鎘合金金屬性:Al>Zn>Cd保護(hù)海底鋼鐵設(shè)施,其原理如圖所示:
其負(fù)極電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+Al-3e-=Al3+;
在實(shí)際應(yīng)用中,用鋁合金而不選用純鋁,純鋁不能很好地起到保護(hù)作用,其原因是鋁表面易被氧化,生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜,阻止金屬繼續(xù)氧化,使金屬具有抗腐蝕性能鋁表面易被氧化,生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜,阻止金屬繼續(xù)氧化,使金屬具有抗腐蝕性能。
(3)工業(yè)上處理含Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水常用以下方法:
ⅰ往工業(yè)廢水里加入適量的NaCl,攪拌均勻
ⅱ用Fe作電極進(jìn)行電解,一段時(shí)間后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生
ⅲ過濾回收沉淀,廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)
①電解時(shí)陽極反應(yīng)式:Fe-2e-═Fe2+Fe-2e-═Fe2+。
②Cr2O72-轉(zhuǎn)變成Cr 3+的離子方程式:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O。
③解釋Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀的產(chǎn)生原因:在陰極反應(yīng)及Cr2O72-與Fe2+反應(yīng)的過程中,將消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀在陰極反應(yīng)及Cr2O72-與Fe2+反應(yīng)的過程中,將消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。
④能否用Cu電極來代替Fe電極?不能不能(填“能”或“不能”),簡(jiǎn)述理由:因?yàn)殛枠O產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原為Cr3+因?yàn)殛枠O產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原為Cr3+。
【考點(diǎn)】電解原理.
【答案】2H2O+O2+4e-═4OH-;Al-3e-=Al3+;鋁表面易被氧化,生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜,阻止金屬繼續(xù)氧化,使金屬具有抗腐蝕性能;Fe-2e-═Fe2+;6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O;在陰極反應(yīng)及Cr2O72-與Fe2+反應(yīng)的過程中,將消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀;不能;因?yàn)殛枠O產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原為Cr3+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:95引用:3難度:0.7
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