19．工業(yè)廢水中含有流失的生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品，以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物．隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的排放量迅速增加，嚴重威脅人類的健康和安全，工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要．圖是含鉻工業(yè)廢水和含氰廢水的處理流程：

請回答下列問題：
（1）電鍍廢水中的鉻主要以CrO42-形式存在，其中Cr元素的化合價為+6．
（2）酸性條件下，CrO42-極易被還原劑還原為毒性較小的Cr3+．圖中“反應(yīng)Ⅰ”的離子方程式為2CrO42-+3SO32-+10H+=2Cr3++3SO42-+5H2O．
（3）pH＞10時，“反應(yīng)Ⅱ”中的NaClO可快速地將氰離子（CN-）氧化為無毒的兩種物質(zhì)，這兩種物質(zhì)是N2、CO32（寫化學式）；若pH＜8.5，則生成劇毒的CNCl氣體（沸點13.1℃），寫出該反應(yīng)的離子方程式CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-．
（4）經(jīng)過“反應(yīng)Ⅰ”和“反應(yīng)Ⅱ”將兩種廢水混合的目的是使兩個反應(yīng)中過量的氧化劑和還原劑反應(yīng)，以及發(fā)生中和反應(yīng)．
（5）含氰廢水及含鉻廢水可以通過電化學的方法進行無害化處理．
①可采用惰性電極對含氰廢水進行電解，氰離子在堿性條件下被氧化為無毒的物質(zhì)，該電解工藝中，陽極電極反應(yīng)是2CN-+12OH--10e-=2CO32-+N2↑+6H2O．
②電解法處理酸性含鉻廢水（若鉻元素以Cr2O72-形式存在）時，以鐵板和石墨作電極，處理過程中存在反應(yīng)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．則陽極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，當有1mol Cr2O72-被還原時，電路中轉(zhuǎn)移的電子為12mol．

分析 （1）CrO42-中Cr元素的化合價為+6價；
（2）亞硫酸鈉具有還原性，與CrO42-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr3+和硫酸鈉；
（3）在堿性條件下，NaClO將CN-氧化為碳酸根和氮氣，堿性條件下生成生成碳酸根離子；若pH＜8.5，則生成劇毒的CNCl氣體，結(jié)合電荷守恒，質(zhì)量守恒書寫離子方程式；
（4）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、分別為酸性、堿性，混合可發(fā)生中和反應(yīng)，且分別含有還原性、氧化性物質(zhì)，可發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（5）①氰離子在堿性條件下被氧化為無毒的物質(zhì)，應(yīng)被氧化生成氮氣；
②鐵為陽極，可被氧化生成亞鐵離子，結(jié)合關(guān)系式6Fe～12e-～6Fe2+～Cr2O72-計算．

解答 解：（1）由化合價代數(shù)和為0可知CrO42-中Cr元素的化合價為+6價，故答案為：+6；
（2）亞硫酸鈉具有還原性，與CrO42-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr3+和硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+3SO32-+10H+=2Cr3++3SO42-+5H2O，
故答案為：2CrO42-+3SO32-+10H+=2Cr3++3SO42-+5H2O；
（3）堿性條件下，NaClO將CN-氧化為碳酸根和氮氣，堿性條件下生成生成碳酸根離子，反應(yīng)方程式為：5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O，若pH＜8.5，則生成劇毒的CNCl氣體，反應(yīng)的離子方程式為CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-，
故答案為：N2、CO32；CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-；
（4）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、分別為酸性、堿性，混合可發(fā)生中和反應(yīng)，且分別含有還原性、氧化性物質(zhì)，可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，經(jīng)過“反應(yīng)Ⅰ”和“反應(yīng)Ⅱ”將兩種廢水混合，可使兩個反應(yīng)中過量的氧化劑和還原劑反應(yīng)，以及發(fā)生中和反應(yīng)，
故答案為：使兩個反應(yīng)中過量的氧化劑和還原劑反應(yīng)，以及發(fā)生中和反應(yīng)；
（5）①氰離子在堿性條件下被氧化為無毒的物質(zhì)，應(yīng)被氧化生成氮氣，為陽極反應(yīng)，電極方程式為2 CN-+12OH--10e-=2 CO32-+N2↑+6H2O，
故答案為：2 CN-+12OH--10e-=2 CO32-+N2↑+6H2O；
 ②鐵為陽極，可被氧化生成亞鐵離子，電極方程式為Fe-2e-=Fe2+，反應(yīng)的關(guān)系式為6Fe～12e-～6Fe2+～Cr2O72-，當有1mol Cr2O72-被還原時，有12mol電子轉(zhuǎn)移，
故答案為：Fe-2e-=Fe2+；12．

點評 本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合實驗設(shè)計，側(cè)重于分離、提純方案的設(shè)計和操作、電解原理、氧化還原反應(yīng)等，清楚發(fā)生的電極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意把握題給信息和電極方程式的書寫．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．氮、磷及其化合物在科研及生產(chǎn)中均有著重要的應(yīng)用．

（1）室溫下，0.1mol/L的亞硝酸（HNO2）、次氯酸的電離常數(shù)Ka 分別為：7.1×10-6，2.98×10-9．HNO2的酸性比HClO強（填“強”、“弱”）；將0.1mol/L的亞硝酸加水稀釋100倍，c（H+）減�。ㄌ睢安蛔儭薄ⅰ霸龃蟆被颉皽p小”），Ka值不變（同上）
（2）NaNO2與NaCl都是白色粉末且都有咸味，但NaNO2有毒，具有致癌性．通常它們可以通過加入熱的白醋（CH3COOH）鑒別，NaNO2遇到白醋會產(chǎn)生一種紅棕色氣體和一種無色氣體，它們的組成元素相同．該反應(yīng)的離子方程式為2NO2-+2CH3COOH═NO2+NO+2CH3COO-+H2O．
（3）磷及部分重要化合物的相互轉(zhuǎn)化如圖甲所示．
①“步驟Ⅰ”為白磷的工業(yè)生產(chǎn)方法之一，反應(yīng)在1300℃的高溫爐中進行，焦炭的作用是作還原劑．
②不慎將白磷沾到皮膚上，可用0.2mol/LCuSO4溶液沖洗，“步驟Ⅱ”涉及的反應(yīng)中氧化劑是CuSO4和P4．
（4）若處理后的廢水中c（PO43-）=4×10-7mol/L，則溶液中c（Ca2+）不會超過5×10-6mol/L．（Kap[Ca2（PO4）3]=2×10-29）
（5）某“液氨--液氧”燃料電池裝置示意圖如圖乙所示，該燃料電池以NaOH為電解質(zhì)．該電池在工作時，“電極2”為正極（填“正”或“負”）；“電極1”表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．如圖中，A、B、C、D、E是單質(zhì)，G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物，已知：
①反應(yīng)C+G$\stackrel{高溫}{→}$B+H能放出大量的熱，G是紅綜色固體粉末；
②I是一種常見的溫室氣體，它和E可以發(fā)生反應(yīng)：2E+I$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2F+D，F(xiàn)中的E元素的質(zhì)量分數(shù)為60%．
回答問題：
（1）①中反應(yīng)的化學方程式為2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe；
（2）1.6gG溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應(yīng)，至少需要銅粉0.64克；
（3）C與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，反應(yīng)后的溶液與過量的化合物I反應(yīng)的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓；
（4）E與I反應(yīng)的化學方程式為2Mg+CO2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（5）寫出H物質(zhì)在工業(yè)上的一種用途耐火材料或煉鋁；
（6）將一定量的B完全溶于過量鹽酸中，然后通入0.005molCl2，再加入0.01mol重鉻酸鉀晶體（K2Cr2O7），恰好使溶液中B2+全部轉(zhuǎn)化為B3+，鉻元素本身被還原為+3價鉻離子．通過計算確定原B的物質(zhì)的量為D．
A．0.01mol      B．0.03mol      C．0.04mol      D．0.07mol．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

7．研究鐵及其化合物對生產(chǎn)生活具有重要的意義．
（1）已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學方程式是4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=-260kJ/mol．
（2）一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系如圖甲所示：

①該反應(yīng)△H＞0（填“＜”或“＞”）．
②下列措施中能使平衡時c（CO）/c（CO2）增大的是A（填序號）．
A．升高溫度        B．增大壓強       C．充入一定量CO      D．再加入一些鐵粉
③一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應(yīng)過程中CO2氣體和CO氣體的濃度與時間的關(guān)系如圖乙所示，8分鐘內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v（CO）=0.0625mol/（L•min）．計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.5．
（3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉是一種飲用水消毒劑，具有氧化能力強、安全性好等優(yōu)點．
①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe+2NaOH+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Na2FeO4+3H2↑，則電解時陽極的電極反應(yīng)式是Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O．
②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe（OH）3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

14．下列各組物質(zhì)在溶液中進行反應(yīng)，可以用同一離子方程式表示的是（　�。�
A．Na2CO3和HNO3；NaHCO3和HNO3B．BaCl2和Na2CO3；Ba（OH）2和K2CO3
C．Ba（OH）2和NaHSO4；Ba（OH）2和H2SO4D．NaOH和HF；Ba（OH）2和HNO3

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．Q、R、X、M、Y、Z是周期表前四周期的五種元素，原子序數(shù)依次遞增．已知：
①Z位于ds區(qū)，最外能層有單電子，其余的均為短周期主族元素； 
②Y原子價電子（外圍電子）排布msnmpn，M的基態(tài)原子2p能級有1個單電子
③R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù)；④Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4．回答下列問題：
（1）基態(tài)Z2+的價電子排布式是1s22s22p63s23p63d9．
（2）在[Z（NH3）4]2+離子中，Z2+的空軌道接受NH3分子提供的孤電子對形成配位鍵．
（3）Q和Y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙，下列判斷正確的是b．
a．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點：甲＞乙    b．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點：甲＜乙
c．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點：甲＜乙    d．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點：甲＞乙
（4）寫出由R、X兩元素組成的與N3-互為等電子體的微粒（分子和離子各一種）N2O、NO2+．
（5）X、M兩元素形成的化合物XM2的VSEPR模型名稱為四面體形，已知XM2分子的極性比水分子的極性弱，其原因是OF2和H2O均為V形分子且中心原子孤電子對均為2對，F(xiàn)于O的電負性差值比O與H的電負性差值小．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

11．四種短周期元素A、B、C、D的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下：
信息①原子半徑大�。篈＞B＞C＞D
信息②四種元素之間形成的某三種分子的比例模型及部分性質(zhì)：

請根據(jù)上述信息回答下列問題．
（1）B元素在周期表中的位置第2周期IVA族；
（2）BC2分子的電子式；
（3）A元素的單質(zhì)與物質(zhì)甲發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Cl2+H2O?H++Cl-+HClO；
（4）丙的鈉鹽溶液呈堿性，用化學用語表示其原因ClO-+H2OHClO+OH-；
（5）物質(zhì)丁的元素組成和甲相同，丁分子具有18電子結(jié)構(gòu)．向盛有一定濃度丁溶液的試管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液．滴加過程中的現(xiàn)象是：
①$\underset{\stackrel{\;}{淺}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{綠}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{色}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{溶}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{液}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{變}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{成}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{深}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{棕}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{黃}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{色}}{•}$；
②$\underset{\stackrel{\;}{有}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{少}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{量}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{氣}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{泡}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{出}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{現(xiàn)}}{•}$（經(jīng)驗證是氧氣），$\underset{\stackrel{\;}{片}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{刻}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{后}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{反}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{應(yīng)}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{變}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{得}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{劇}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{烈}}{•}$，并放出較多熱量，繼續(xù)滴加溶液，靜置一段時間；
③$\underset{\stackrel{\;}{試}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{管}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{底}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{部}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{出}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{現(xiàn)}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{紅}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{褐}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{色}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{沉}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{淀}}{•}$．向濁液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黃色．
請用化學方程式或離子方程式及必要的文字解釋①、②、③中加點的字．
①發(fā)生反應(yīng)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，淺綠色Fe2+被過氧化氫氧化成黃色Fe3+；
②過氧化氫分解可產(chǎn)生氧氣，常溫時反應(yīng)2H2O2=2H2O+O2↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe3+催化，使反應(yīng)速率加快而劇烈；
③溶液中存在平衡Fe3++2H2O?Fe（OH）3+3H+，反應(yīng)①使c（H+）降低且反應(yīng)②放熱，平衡正向移動，當水解出的Fe（OH）3較多時就聚集為沉淀．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．咖啡酸（如圖），存在于許多中藥中，如野胡蘿卜、光葉水蘇、蕎麥、木半夏等．咖啡酸有止血作用，特別對內(nèi)臟的止血效果較好．
（1）咖啡酸的化學式是C9H8O4，咖啡酸中含氧官能團的名稱為羧基和酚羥基．
（2）咖啡酸發(fā)生加聚反應(yīng)的化學方程式．
（3）下列關(guān)于咖啡酸的說法正確的是B
A．1mol咖啡酸只與1mol溴反應(yīng)
B．咖啡酸有一種同分異構(gòu)體的苯環(huán)上連4個羥基
C．咖啡酸的水溶液中滴加氯化鐵溶液顯血紅色
D．可以用高錳酸鉀或溴水檢驗咖啡酸分子中所含的碳碳雙鍵
（4）寫出1分子咖啡酸與2分子CH3COCl在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成酯的化學方程式．
（5）A是咖啡酸的一種同分異構(gòu)體，A中苯環(huán)上的取代基僅1個，1molA能與2molNaHCO3反應(yīng)，A的結(jié)構(gòu)簡式為C6H6CH（COOH）2．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．下列離子方程式正確的是（　�。�
A．NaHCO3溶液呈堿性的原因：HCO3-+H2O?CO32-+H3O+
B．向明礬溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至沉淀質(zhì)量最大：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O
C．氫氧化鋁溶于醋酸溶液：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O
D．氯化鋁溶液中加入過量氨水Al3++4OH-═AlO2-+2H2O

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