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 电化学理论在钢铁防腐、废水处理中有着重要应用价值。请按要求回答下列问题。
(1)在潮湿的空气里,钢铁易发生电化学腐蚀,其中正极的电极反应式为
2H2O+O2+4e-═4OH-
2H2O+O2+4e-═4OH-

(2)在海洋工程上,通常用铝锌镉合金金属性:Al>Zn>Cd保护海底钢铁设施,其原理如图所示:
其负极电极反应式为
Al-3e-=Al3+
Al-3e-=Al3+

在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝,纯铝不能很好地起到保护作用,其原因是
铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,阻止金属继续氧化,使金属具有抗腐蚀性能
铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,阻止金属继续氧化,使金属具有抗腐蚀性能

(3)工业上处理含Cr2O72-的酸性工业废水常用以下方法:
ⅰ往工业废水里加入适量的NaCl,搅拌均匀
ⅱ用Fe作电极进行电解,一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生
ⅲ过滤回收沉淀,废水达到排放标准
①电解时阳极反应式:
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+

②Cr2O72-转变成Cr 3+的离子方程式:
6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O

③解释Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀的产生原因:
在阴极反应及Cr2O72-与Fe2+反应的过程中,将消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
在阴极反应及Cr2O72-与Fe2+反应的过程中,将消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀

④能否用Cu电极来代替Fe电极?
不能
不能
(填“能”或“不能”),简述理由:
因为阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原为Cr3+
因为阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原为Cr3+

【考点】电解原理
【答案】2H2O+O2+4e-═4OH-;Al-3e-=Al3+;铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,阻止金属继续氧化,使金属具有抗腐蚀性能;Fe-2e-═Fe2+;6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O;在阴极反应及Cr2O72-与Fe2+反应的过程中,将消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀;不能;因为阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原为Cr3+
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:97引用:3难度:0.7
相似题
  • 1.铈(Ce)是镧系金属元素。空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2
    NO
    -
    3
    ,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是(  )

    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:129引用:7难度:0.7
  • 2.(NH42S2O8电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解,示意图如图。

    (1)(NH42S2O8的电解法制备。
    已知:电解效率η的定义为η(B)=
    n
    生成
    B
    所用的电子
    n
    通过电极的电子
    ×100%。
    ①电极b是
     
    极。
    ②生成S2
    O
    2
    -
    8
     的电极反应式是
     

    ③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备S2
    O
    2
    -
    8
    的同时,还在电极b表面收集到2.5×10-4mol气体,气体是
     
    。经测定η(S2
    O
    2
    -
    8
    )为80%,不考虑其他副反应,则制备的(NH42S2O8的物质的量浓度为
     
    mol/L。
    (2)苯酚的降解
    已知:
    SO
    -
    4
    •具有强氧化性,Fe2+性度较高时会导致
    SO
    -
    4
    •猝灭。S2
    O
    2
    -
    8
    可将苯酚氧化为CO2,但反应速率较慢。加入Fe2+可加快反应,过程为:
    i.S2
    O
    2
    -
    8
    +Fe2+
    SO
    2
    -
    4
    +
    SO
    -
    4
    •+Fe3+
    ii.
    SO
    -
    4
    •将苯酚氧化
    SO
    -
    4
    •氧化苯酚的离子方程式是
     

    ②将电解得到的含S2
    O
    2
    -
    8
    溶液稀释后加入苯酚处理器,调节溶液总体积为1L,pH=1,测得在相同时间内,不同条件下苯酚的降解率如图。

    用等物质的量的铁粉代替FeSO4,可明显提高苯酚的降解率,主要原因是
     

    (3)苯酚残留量的测定
    已知:电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑。
    取处理后的水样100mL,酸化后加入KBr溶液,通电。电解产生的Br2全部与苯酚反应,当苯酚完全反应时,消耗的电量为a库仑,则样品中苯酚的含量为
     
    g/L。(苯酚的摩尔质量:94g/mol)

    发布:2024/12/30 11:30:1组卷:161引用:2难度:0.4
  • 3.如图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。

    (1)通入氧气的电极为
     
    极,写出负极电极反应式
     

    (2)铁电极为
     
    极,石墨电极(C)的电极反应式为
     

    (3)反应一段时间后,乙装置中生成NaOH主要在
     
    (填“铁极”或“石墨极”)区。
    (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为
     
    ,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将
     
    (填“增大”、“减小”或“不变”)

    发布:2025/1/3 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.6
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