Question

電鍍銅廠有兩種廢水，一種廢水中含有CN^-離子，另一種廢水中含有Cr₂O₇^2-離子．某電鍍銅廠擬定了如圖所示的廢水處理流程．

請(qǐng)根據(jù)圖示回答以下問題：
（1）電鍍銅時(shí)陽極材料是

 

，電極反應(yīng)式為

 

．
（2）上述處理廢水的流程①～④中涉及到氧化還原反應(yīng)是（填序號(hào)）

 

．
（3）②中使用的NaClO溶液呈堿性，用離子方程式解釋原因

 

．
（4）②中反應(yīng)后無氣體放出，該反應(yīng)的離子方程式為

 

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（5）④中反應(yīng)時(shí)，每0.4mol Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，該反應(yīng)的離子方程式為

 

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（6）取少量待檢水樣于試管中，先加入NaOH溶液，觀察到有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)加入NaOH溶液，直到不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止，再加入Na₂S溶液，有黑色沉淀生成，且藍(lán)色沉淀逐漸減少，請(qǐng)你使用化學(xué)用語，結(jié)合必要的文字解釋其原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)電鍍?cè)�理分析判斷�?br />（2）找出每一個(gè)流程發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)一定有元素化合價(jià)的變化分析判斷；
（3）利用鹽的水解來分析鹽溶液顯堿性的原因；
（4）CN^-離子具有還原性、NaClO具有氧化性，利用氧化還原來分析，并注意無氣體生成來判斷生成物；
（5）利用每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子來計(jì)算被還原后Cr元素的化合價(jià)，再書寫離子方程式；
（6）根據(jù)銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化來分析．

解答： 解：（1）電鍍時(shí)，鍍層金屬作陽極，待鍍金屬作陰極，所以陽極材料是純銅，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
故答案為：純銅； Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）在流程②中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-中存在元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，在流程④中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O中S元素由+2價(jià)變化到+6價(jià)，Cr元素由+6價(jià)變化到+3價(jià)，屬于氧化還原反應(yīng)；
故答案為：②④；
（3）NaClO溶液呈堿性，是因次氯酸根離子水解生成氫氧根離子導(dǎo)致的，則離子反應(yīng)為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
故答案為：ClO ^-+H₂O?HClO+OH^-；
（4）堿性條件下，CN^-離子與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，無氣體放出，則生成CNO^-、Cl^-離子，離子反應(yīng)為CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
故答案為：CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-；
（5）每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，設(shè)還原后Cr元素的化合價(jià)為x，則0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，則離子反應(yīng)為3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
故答案為：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（6）待檢水樣中還有Cu²⁺，加堿發(fā)生Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓，再加入Na₂S溶液，CuS比Cu（OH）₂更難溶，則發(fā)生Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq）．
故答案為：待檢水樣中還有Cu²⁺，Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓  Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）=CuS（s）+2OH^-（aq），CuS比Cu（OH）₂更難溶．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理、氧化還原反應(yīng)，注重了化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系，學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)利用物質(zhì)的性質(zhì)、元素的化合價(jià)、電子守恒等來解答．