Question

(14分) (1) 2009年，長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)上獲得新突破，原理如下圖所示。
①請(qǐng)寫(xiě)出從C口通入O₂發(fā)生的電極反應(yīng)式___________________。
②以石墨電極電解飽和食鹽水，電解開(kāi)始后在______________的周圍（填“陰極”或“陽(yáng)極”）先出現(xiàn)紅色。假設(shè)電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應(yīng)所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇?xì)怏w，外電路通過(guò)的電子個(gè)數(shù)為_(kāi)_________________(保留兩位有效數(shù)字)。

(2)工業(yè)廢水中常含有Cu²⁺等重金屬離子，直接排放會(huì)造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過(guò)程中，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10^-18mol²?L^-2，Ksp(CuS)=1.3×10^-36mol²?L^-2。
請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明上述除雜的原理___________________________________________。
(3)工業(yè)上為了處理含有Cr₂O₇^2－的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO₄·7H₂O）把廢水中的六價(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子，再加入過(guò)量的石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)₃沉淀。
①氧化還原過(guò)程的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________。
②常溫下，Cr(OH)₃的溶度積Ksp =1×10^—32 mol⁴?L^-4，溶液的pH至少為_(kāi)___，才能使Cr³⁺沉淀完全。
③現(xiàn)用上述方法處理100m³含鉻（＋6價(jià)）78mg?L^—1的廢水，需用綠礬的質(zhì)量為        kg。（保留主要計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

(14分) (1) ①O₂+4e^—+4H⁺=2H₂O(2分)
②陰極（1分）   5.8×10²³（2分）
(2) FeS(s)+ Cu²⁺(aq)= CuS(s)+Fe²⁺(aq) （2分）
(3)①Cr₂O₇^2—＋6Fe²⁺＋14H⁺＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O（2分）
②5 （2分）
③Cr³⁺      ～  3 FeSO₄·7H₂O    (3分)

n(FeSO₄·7H₂O)=450mol     m(FeSO₄·7H₂O)= 450mol×278g?mol^—1=125.1kg

解析