电解还原法处理铬污染,阴极为什么是氢离子放电,而不

2025-04-13 03:18:46
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回答1:

氢离子在阴极由于浓差极化(由于电极-液面发生化学反应速率较快,离子在溶液中扩散速度慢,电极表面附近有关离子浓度与远离电极表面离子浓度不同)和电化学极化(氢离子变成氢气的速度不够快,流到阴极的电子不能及时消耗,导致带有比可逆电极更多的电子,使析出电势更负),使氢有超电势,氢的电极电势=氢的可逆电极电势-超电势,所以氢的电极电势变的更负,小于包括锌离子在内的很多金属离子,因为阴极电极电势越正,电解电压越容易达到,越先析出,所以锌离子先析出。因为氢超电势的存在,使得排在氢前面的金属电镀成为可能

回答2:

(1)Fe为阳极,则阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,溶液中氢离子在阴极放电生成氢气,则阴极反应为2H++2e-=H2
↑,产生的阳极产物在处理废水中的铬元素中所起的作用,生成的亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应被还原为Cr3+,是作还原剂将+6价的Cr还原为+3价的Cr,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;2H++2e-=H2↑;还原剂将+6价的Cr还原为+3价的Cr;
(2)a为区产生氢气,正一价的氢发还原反应生成氢气,而阴极发生还原反应,电极反应为2HSO3-+2e-=H2↑+2SO32-,装置的目的是用Na2SO3溶液吸收SO2,再用惰性电极电解吸收液将其转化为H2SO4,可以知道化合价升高的是硫元素,在阳极上会发生失电子化合价升高的反应,故阳极反应式为:HSO3--2e-+H2O=3H++SO42-,
阳极周围是水电离出的氢氧根离子放电,生成氧气,产生的氢离子与移过来和亚硫酸根离子反应产生二氧化硫气体,阴离子交换膜
具有选择性,只允许阴离子通过,所以从a向b迁移的阴离子有SO32-和HSO3-,
故答案为:阴;2HSO3-+2e-=H2↑+2SO32-;HSO3--2e-+H2O=3H++SO42-;O2和SO2;SO32-和HSO3-,.