Question

（零班做）某電鍍銅廠有兩種廢水需要處理，一種廢水中含有CN^-離子，另一種廢水中含有Cr₂O₇^2-離子．該廠擬定如圖所示的廢水處理流程．

回答以下問題：
（1）步驟②發(fā)生反應的離子方程式可表示如下：aCN^-+bClO^-+2cOH^-=dCNO^-+eN₂↑+fCO₃^2-+bCl^-+cH₂O，上述離子方程式可能的配平系數(shù)有多組，請回答：
①方程式中e：f的值為

 

（填選項標號）．
A．1    B．

1

2

  C．2    D．不能確定
②若d=e=1，則b=

 

．
（2）步驟③中反應時，每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，該反應的離子方程式為

 

（3）工業(yè)含Cr₂O

2- 7

的廢水另一種處理方法是放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的NaCl后進行電解：陽極區(qū)生成的Fe²⁺和Cr₂O

2- 7

發(fā)生反應，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在陰極區(qū)與OH^-結(jié)合生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀除去．
若陽極鐵質(zhì)量減少16.8g，則理論上被還原的Cr₂O

2- 7

的物質(zhì)的量為

 

mol．
（4）銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，已知常溫下，在溶液中Cu²⁺穩(wěn)定，Cu⁺易在酸性條件下發(fā)生；2Cu⁺=Cu+Cu²⁺．大多數(shù)+1價銅的化合物是難溶物，如：Cu₂O、CuI、CuCl、CuH等．
①寫出CuH在過量稀鹽酸中有氣體生成的離子方程式

 

．
②將CuH溶解在適量的稀硝酸中，完成下列反應的化學方程式：

 

CuH+

 

HNO₃-

 

Cu（NO₃）₂+

 

H₂↑+

 

 

+

 

 

．

Answer 1

考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護,氧化還原反應,電解原理

專題：氧化還原反應專題,電化學專題

分析：（1）①由CN^-離子中碳與氮原子之比為1：1，而碳氮轉(zhuǎn)化為CNO^-和N₂以及CO₃^2-，因為CNO^-離子碳氮之比為1：1，所以N₂和CO₃^2-兩微粒之比為1：2；
②若d=e=1，根據(jù)碳與氮原子之比為1：1，f=2，根據(jù)得失電子守恒解答； ③每生成1mol氮氣轉(zhuǎn)移12mol電子，據(jù)此求解轉(zhuǎn)移0.6mol電子生成的氣體體積；
（2）利用每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子來計算被還原后Cr元素的化合價，再書寫離子方程式；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒進行計算；
（4）①CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H^-失電子，鹽酸中H⁺得電子，產(chǎn)生的氣體為氫氣，在酸性溶液中2Cu⁺=Cu²⁺+Cu；
②Cu⁺在酸性條件下發(fā)生的反應是：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，稀硝酸具有強氧化性，能把銅氧化為硝酸銅，CuH具有還原性，因此二者反應生成氫氣、一氧化氮氣體、銅離子、H₂O．

解答： 解：（1）①由CN^-離子中碳與氮原子之比為1：1，而碳氮轉(zhuǎn)化為CNO^-和N₂以及CO₃^2-，以因為CNO^-離子碳氮之比為1：1，所以N₂和CO₃^2-兩微粒之比為1：2，所以e：f=1：2，故選B；
②反應aCN^-+bClO^-+2cOH^-=dCNO^-+eN₂↑+fCO₃^2-+bCl^-+cH₂O，若d=e=1，根據(jù)碳與氮原子之比為1：1，則f=2，由碳元素化合價升高1×2+2×2=6，氮元素化合價升高2×3=6，氯元素化合價降低為6，根據(jù)得失電子守恒得到b×2=12，b=6，故答案為：6；
（2）每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，設還原后Cr元素的化合價為x，則0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，則離子反應為3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O，故答案為：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（3）若陽極鐵質(zhì)量減少16.8g，根據(jù)原子守恒知生成n（Fe²⁺）=

16.8g

56g/mol

=0.3mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，亞鐵離子和Cr₂O₇ ^2-的關(guān)系式為6Fe²⁺----Cr₂O₇^2-，則理論上被還原的Cr₂O₇ ^2-的物質(zhì)的量=

0.3mol×1

6

=0.05mol，故答案為：0.05；
（4）①CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H^-失電子鹽酸中H⁺得電子，產(chǎn)生的氣體為氫氣，酸性溶液中2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，故離子方程式為：2CuH+2H⁺=Cu²⁺+Cu+2H₂↑，
故答案為：2CuH+2H⁺=Cu²⁺+Cu+2H₂↑；
②Cu⁺在酸性條件下發(fā)生的反應是：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，稀硝酸具有強氧化性，能把銅氧化為硝酸銅，CuH具有還原性，因此二者反應生成氫氣、一氧化氮氣體、銅離子、H₂O，其化學方程式為：6CuH+16HNO₃=6Cu（NO₃）₂+3H₂↑+4NO↑+8H₂O，故答案為：6；16；6；3；4；NO；8；H₂O．

點評：本題是一道注重了化學與實際生產(chǎn)的聯(lián)系的綜合知識題，考查利用氧化還原反應來實現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)化，涉及實驗操作，氧化還原反應等，明確該反應中的生成物是解本題關(guān)鍵，結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，題目難度中等．