Question

【题目】工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法．
（1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去．已知室温下Ksp（FeS）=6.3×10﹣18mol2L﹣2 ， Ksp（CuS）=1.3×10﹣36mol2L﹣2 ． ①请用离子方程式说明上述除杂的原理 ．
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是（填序号）
A．Ba（NO3）2B．BaCl2
C．Ba（OH）2D．溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是 ．
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72﹣）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr2O72+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（填序号）
A.阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+
B.电解过程中溶液pH减小
C.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2mol Cr2O72﹣被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池．图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）FeS（s）+Cu2+（aq）=CuS（s）+Fe2+（aq）；ACD；2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+
（2）BD
（3）负；2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O
【解析】解：（1）①由于Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），所以在相同条件下CuS的溶解度更小，沉淀会向着生成CuS的方向进行，故离子方程式为FeS（s）+Cu2+（aq）=CuS（s）+Fe2+（aq），所以答案是：①FeS（s）+Cu2+（aq）=CuS（s）+Fe2+（aq）；②A、Ba（NO3）2 中有硝酸根离子，二氧化硫通入后生成亚硫酸，亚硫酸电离出氢离子，就相当于硝酸了．硝酸氧化亚硫酸成硫酸，硫酸根离子和钡离子结合生成硫酸钡沉淀，故可选；
B、因为亚硫酸钡溶于盐酸，较弱酸不能制备较强酸，所以不能生成沉淀，故不可选；
C、二氧化硫和氢氧根反应生成亚硫酸根离子，钡离子和亚硫酸根离子结合生成亚硫酸钡沉淀，故可选；
D、与B项相比，溶有氨气的BaCl2溶液呈碱性，在碱性溶液中可以生成亚硫酸钡沉淀，故可选；
所以答案是：ACD；③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式为：2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+ ， 所以答案是：2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+；（2）A．Fe板作阳极，为活性电极，Fe失电子，发生氧化反应生成亚铁离子，阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 故A正确；
B．由反应式Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，处理过程中消耗氢离子，溶液的酸性减弱，溶液pH增大，故B错误；
C．阴极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，有Fe（OH）3沉淀生成，故C正确；
D．Fe﹣2e﹣=Fe2+ ， 则转移电子数12mol需要6molFe，再根据能够处理的关系式，得6Fe～12e﹣～6Fe2+～Cr2O72﹣ ， 故被还原的Cr2O72﹣的物质的量为1mol，故D错误；
故选BD；（3）在燃料电池中，可燃物充入负极区，所以NH3充入的a极作负极；产生的X气体为氧化产物，可直接排放到大气中，说明X对大气无污染，因此X为氮气，由该燃料电池示意图可知负极反应产物有水，由于是碱性电池，氢氧根离子也参与负极电极反应，综上所述可写出负极反应式：2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；所以答案是：负；2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O．