含铬(Ⅵ)废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用Cu2O光催化可以处理含有...

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含铬(Ⅵ)废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用Cu2O光催化可以处理含有Cr2O72－的废水。

Ⅰ．制取Cu2O

(1)电解法：利用铜和钛做电极，电解含有NaCl和NaOH的溶液时，反应只消耗了铜和水，体系pH及Cl－浓度维持不变(溶液体积变化忽略不计)。

①阳极材料是_________。

②阴极的电极反应式是_________；电解总反应为：_________。

(2)还原法

①工业上可用肼(N2H4)与新制的Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该反应的化学方程式为_________。

②控制100℃、pH=5的条件时，利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得Cu2O，同时产生SO2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱，其原因是_________。

Ⅱ．利用Cu2O光催化处理含有Cr2O72－的废水的研究。

(1)光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应，Cr2O72－和H2O分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应，反应原理如下图所示。

在图中用短线和箭头画出电子移动的方向，写出Cr2O72－转化Cr3+的电极反应_________。

(2)研究中对Cu2O的作用提出两种假设：

a．Cu2O作光催化剂；b．Cu2O 与Cr2O72－发生氧化还原反应。

已知：Cu2O的添加量是1.74×10－4 mol/L，Cr2O72－的初始浓度是9.60×10－4 mol/L；对比实验，反应1.5小时结果如下图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论和依据是_______。

(3)溶液的pH对Cr2O72－降解率的影响如下图所示。

已知：Cu2O Cu +CuSO4；酸性越大，Cr2O72－被还原率越大。

①由上图可知，pH分别为2、3、4时，Cr2O72－的降解率最好的是_________，其原因是_________。

②已知pH=5时，会产生Cr(OH)3沉淀。pH=5时，Cr2O72－的降解率低的原因是_______。

高三化学实验题简单题

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试题答案

试题解析

相关试题

含铬(Ⅵ)废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用Cu2O光催化可以处理含有Cr2O72－的废水。
Ⅰ．制取Cu2O
(1)电解法：利用铜和钛做电极，电解含有NaCl和NaOH的溶液时，反应只消耗了铜和水，体系pH及Cl－浓度维持不变(溶液体积变化忽略不计)。
①阳极材料是_________。
②阴极的电极反应式是_________；电解总反应为：_________。
(2)还原法
①工业上可用肼(N2H4)与新制的Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该反应的化学方程式为_________。
②控制100℃、pH=5的条件时，利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得Cu2O，同时产生SO2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱，其原因是_________。
Ⅱ．利用Cu2O光催化处理含有Cr2O72－的废水的研究。
(1)光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应，Cr2O72－和H2O分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应，反应原理如下图所示。
在图中用短线和箭头画出电子移动的方向，写出Cr2O72－转化Cr3+的电极反应_________。
(2)研究中对Cu2O的作用提出两种假设：
a．Cu2O作光催化剂；b．Cu2O 与Cr2O72－发生氧化还原反应。
已知：Cu2O的添加量是1.74×10－4 mol/L，Cr2O72－的初始浓度是9.60×10－4 mol/L；对比实验，反应1.5小时结果如下图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论和依据是_______。
(3)溶液的pH对Cr2O72－降解率的影响如下图所示。
已知：Cu2O Cu +CuSO4；酸性越大，Cr2O72－被还原率越大。
①由上图可知，pH分别为2、3、4时，Cr2O72－的降解率最好的是_________，其原因是_________。
②已知pH=5时，会产生Cr(OH)3沉淀。pH=5时，Cr2O72－的降解率低的原因是_______。

高三化学实验题简单题查看答案及解析
电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr₂O₇²^－)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应
Cr₂O₇^2–＋6Fe²^＋＋14H^＋2Cr³^＋＋6Fe³^＋＋7H₂O，最后Cr³^＋以Cr(OH)₃形式除去。下列说法不正确的是
A．阳极反应为Fe－2e^－Fe²^＋
B．电解过程中溶液pH不会变化
C．反应过程中有Fe(OH)₃沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr₂O₇²^－被还原

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
【化学-化学与技术】
铬元素被人体吸收后具有致癌作用．某工业废水中含有Cr₂O₇^2-的酸性废水，可采用如下工艺处理：向废水中加入适量的NaCl，用Fe做电极进行电解，Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺然后生成Cr（OH）₃沉淀除去．
（1）电解时加入适量NaCl的目的是______．
（2）电解时发生的电极反应为：阳极反应为______，阴极反应为______．
（3）Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的原理是______．
（4）与Cr（OH）₃同时生成的沉淀还有______（填化学式）．
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
电镀等工业废水中常含有剧毒、致癌的Cr₂O₇^2-．该废水处理的一种方法是：利用还原剂把Cr₂O₇^2-还原成毒性较低的Cr³⁺，再加碱生成沉淀．另一种方法是：向废水中加入适当的NaCl，用Fe作电极进行电解．下列说法错误的是（）
A．电解时，阳极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺
B．电解过程中阴极能产生氢气
C．电解法中，转化Cr₂O₇^2-的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
D．电解过程中，阳极附近生成Cr（0H）₃和Fe（0H）₃沉淀
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72–的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72–转化为Cr3＋，其电极反应式为_____________。
（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_____________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4–（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4－，其离子方程式为　　。
②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3–+10H+===4Fe2++NH4++3H2O
研究发现，若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降，其原因是　　　。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异（见图），产生该差异的可能原因是　　　。

高三化学简答题极难题查看答案及解析
某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN﹣离子，另一种废水中含有Cr2O72﹣离子。该厂拟定如图所示的废水处理流程。
回答以下问题：
(1)电镀铜时的阳极材料是_______。
(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性，用离子方程式解释原因__________。
(3)②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为_________。
(4)③中反应时，每0.4mol Cr2O72﹣转移2.4mol e﹣，该反应的离子方程式为______。
(5)铜是与人类关系非常密切的有色金属，已知常温下，在溶液中Cu2+稳定，Cu+易在酸性条件下发生：2Cu+＝Cu+Cu2+。大多数+1价铜的化合物是难溶物，如：Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。
①写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式______________。
②将CuH溶解在适量的稀硝酸中，完成下列反应的化学方程式：___CuH +___HNO3 ＝　 __Cu(NO3)2 +____H2↑ +___NO +___H2O。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
【选修2 ：化学与技术】
某工厂的镀铜废水中含有CN-和Cr2O72一离子，需要处理达标后才能排放。该厂拟用下列流程进行废水处理，回答下列问题：
（1）流程中可用pH 试纸测定溶液的pH，pH试纸的使用方法是_______________；
（2）步骤②中反应无气体放出，该反应的离子方程式为____________；
（3）步骤③中，每处理1.0molCr2O7—时转移电子数为6NA，该反应的离子方程式为_____________；
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH 溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，产生该现象对应的离子方程式为_________。
（5）含氰化物的废水必须经检测达标后(排放标准为CN—的含量＜0.5mg/L）才能排放。现取该法处理后的废水100.0mL，用“试银灵”为指示剂、1.0×10-4mol/L的AgNO3标准溶液滴定，终点时溶液由黄色变为橙红色，消耗标准液的体积为5.00mL,反应的离子方程式为Ag + 2CN—=[Ag(CN)2]一，该水样中CN-的含量为________mg/L(不考虑Cr等元素的干扰)。该厂处理后的废水能否合法排放________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
某工业废水含有CN﹣和Cr2O72﹣等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理拟用下列流程进行处理：
回答下列问题：
（1）步骤②中，CN﹣被ClO﹣氧化为CNO﹣的离子方程式为　　　　　　．
（2）步骤③的反应方程式为S2O32﹣+Cr2O72﹣+H+→SO42﹣+Cr3++H2O（未配平），则每消耗0.4mol Cr2O72﹣，反应中S2O32﹣失去e﹣　　　　　　　 mo1．
（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是　　　　　　　．
（4）在25℃下，将a mol•L﹣1的NaCN溶液与0.01mol•L﹣1的盐酸等体积混合，反应后测得溶液pH=7，用含a的代数式表示CN﹣的水解常数Kh=　　　　　　　 mol•L﹣1．若25℃时将浓度均为0.1mol•L﹣1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，溶液呈碱性，则关于该溶液的说法不正确的是（填字母）．
a．此溶液一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH﹣）+c（CN﹣）
b．此溶液一定有c（Na+）=c（HCN）+c（CN﹣）
C．混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
d．此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸，溶液的pH变化不大
（5）利用Cr2O72﹣通过下列方法测定某锡粉的纯度（杂质不参与反应）：取ag锡粉溶于盐酸中，向生成的SnCl2中加入过量的FeCl3溶液，用b mol/L K2Cr2O7滴定生成的Fe2+（已知酸性环境下，Cr2O72﹣可被还原为Cr3+），共用去K2Cr2O7溶液m mL．则锡粉中锡的质量分数是　　　　　　　．（Sn的摩尔质量为M g/mol，用含a、b、m、M的代数式表示）

高三化学填空题困难题查看答案及解析
还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法，过程如下：
己知转化过程中反应为：2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O（1）。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L，CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。下列说法不正确的是
A．溶液颜色保持不变，说明上述可逆反应达到达平衡状态
B．若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂，处理1L废水，至少需要917.4g
C．常温下转化反应的平衡常数K=1×1014，则转化后所得溶液的pH=6
D．常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32，要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L，应调溶液的pH=5

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法，过程如下：
己知转化过程中的反应为：2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O（1）。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L，CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。下列说法不正确的是（　）
A．转化过程中，增大c(H+)，平衡向正反应方向移动，CrO42﹣的转化率提高
B．常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32，要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L，应调溶液的pH=5
C．若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂，处理1L废水，至少需要917.4g
D．常温下转化反应的平衡常数K=104，则转化后所得溶液的pH=1

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