【題目】1)利用電化學原理,將 NO2、O2 和熔融 KNO3 制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來處理含 Cr2O72-廢水,如下圖所示;電解過程中溶液發(fā)生反應: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2 O。

①甲池工作時,NO2 轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑 Y,Y N2O5,可循環(huán)使用,則石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應式為______。

②向完全還原為 Cr3+的乙池工業(yè)廢水中滴加 NaOH 溶液,可將鉻以 CrOH3 沉淀的形式除去,已知 CrOH3 存在以下溶解平衡:CrOH)(sCr3+aq+3OH-aq),常溫下 CrOH3 的溶度積 K=cCr3+c3OH-=1.0×10-32,要使 cCr3+)降至 10-5molL-1,溶液的 pH 應調(diào)至___________。

2)鎘鎳可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用,它的充、放電反應按下式進行: Cd+2NiOOH+H2O CdOH2+2NiOH2

回答下列問題:

①放電時,金屬 Cd ______極;

②充電時的陽極電極反應式為。_____

③充電時,當電路中通過 0.2moleˉ,陰極質(zhì)量將___________(填增加、減少___________。

【答案】O2+4e-+2N2O5=4NO3- 5 NiOH2-e-+ OH-= NiOOH+ H2O 減少 3.4g

【解析】

1 ①甲池為NO2O2和熔融KNO3組成的燃料電池,由圖示知電池工作時通入NO2的一極產(chǎn)生N2O5,氮元素的化合價由+4價升高到+5價,失去電子,故石墨I作負極,所以石墨II作正極;且電解質(zhì)是熔融KNO3,所以通入O2N2O5轉(zhuǎn)化為NO3-,則石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應為O2+4e-+2N2O5=4NO3-。

故答案為: O2+4e-+2N2O5=4NO3-;

②要使cCr3+)降至10-5molL-1,則此時溶液中cOH-===10-9mol/L,cH+===10-5mol/LpH=-lg10-5=5,即溶液的pH應調(diào)至5。

故答案為:5;

2放電時,所給式子從左往右看,此時Cd的化合價升高,所以Cd作負極;

故答案為:負;

充電時,所給式子從右往左看,陽極發(fā)生的氧化反應,其對應的電極反應式為:NiOH2-e-+OH-= NiOOH+ H2O;

故答案為:NiOH2-e-+OH-= NiOOH+ H2O;

充電時陰極發(fā)生反應:CdOH2+2e-=Cd+2OH-,陰極質(zhì)量要減小,減少的質(zhì)量即是生成的OH-的質(zhì)量。此時得電子的物質(zhì)的量與OH-的物質(zhì)的量相等,所以生成的OH-的物質(zhì)的量也是0.2mol,其質(zhì)量為3.4g。

故答案為:減少;3.4g。

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回答下列問題:

1)步驟Ⅰ制備的Ca2Fe(CN)6易溶于水嗎?__(填“易溶”或“不易溶”)。

2)步驟Ⅲ的化學方程式為__。

3)步驟Ⅴ所用的試劑X__(填化學式)。

4)工藝中用到劇毒的HCN溶液,含CN-的廢水必須處理后才能排放。

已知:HCN是一種具有苦杏仁味的無色劇毒液體,易揮發(fā),25℃時Ka(HCN)=6.25×10-10;溶液中H2CO3HCO3-、CO32-的存在與溶液pH的關系如圖所示:

HCN的電子式為__

②處理含CN-廢水的方法:第一步控制pH10,用NaClO溶液先將CN-不完全氧化為OCN-;第二步控制pH7.58.5,用NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽。第一步控制強堿性的主要目的是__,第二步反應的離子方程式為__。

5)已知藍色染料普魯士藍的合成方法如圖:

用硫酸亞鐵堿性試紙可以檢驗食品中是否含有CN-,方案如圖:

若試紙變藍則證明食品中含有CN-,基于普魯士藍的合成原理,請用離子方程式解釋檢測時試紙變藍的原因:__

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試劑

乙醚

乙醇

乙酸

乙酸乙酯

沸點(℃)

34.7

78.5

118

77.1

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請回答:

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4)加熱除了加快反應速率外還有一個重要的目的:___。

5)在裝置中,球形干燥管主要起到兩個作用:一是起冷凝作用,二是:___。

6)試管中盛放的是飽和碳酸鈉溶液,它的作用是___(選填編號)。

A.中和乙酸和乙醇 B.吸收乙酸并溶解乙醇

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