题目内容
氧化还原反应在化学工业中应用广泛．
Ⅰ、有如图1所示的实验装置．
（1）若用石墨电极电解NaHCO3溶液，Y电极上产生的气体是
（2）如要在铁上镀铜，则X电极的材料是
Ⅱ、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Cr2O72-离子．该厂拟定如图2所示的废水处理流程．
回答以下问题：
（1）②中使用的NaClO溶液呈碱性，原因是
（2）③中反应时，每0.4mol Cr2O72-转移2.4mole-，该反应的离子方程式为
（3）取少量待检水样于试管中，加入过量NaOH溶液，有蓝色沉淀生成．向上述有蓝色沉淀的悬浊液中加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少．请你使用化学用语，结合必要的文字说明分析其过程
Ⅲ、工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水．
（1）Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是
（2）实验室利用如图3所示模拟处理含Cr2O72-的废水（废水中加入适量NaCl以增加溶液的导电性），在阴极区得到金属氢氧化物沉淀．用平衡移动原理解释沉淀出现在阴极附近的原因
（3）用电解法处理该溶液中 0.01mol Cr2O72-时，得到沉淀的质量是
Ⅰ、有如图1所示的实验装置．
（1）若用石墨电极电解NaHCO3溶液，Y电极上产生的气体是
O2
O2
．（2）如要在铁上镀铜，则X电极的材料是
铁
铁
，Y电极反应式是Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+
．Ⅱ、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Cr2O72-离子．该厂拟定如图2所示的废水处理流程．
回答以下问题：
（1）②中使用的NaClO溶液呈碱性，原因是
ClO-+H2O?HClO+OH-
ClO-+H2O?HClO+OH-
（用离子方程式表示）．（2）③中反应时，每0.4mol Cr2O72-转移2.4mole-，该反应的离子方程式为
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
．（3）取少量待检水样于试管中，加入过量NaOH溶液，有蓝色沉淀生成．向上述有蓝色沉淀的悬浊液中加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少．请你使用化学用语，结合必要的文字说明分析其过程
待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq）．
待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq）．
．Ⅲ、工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水．
（1）Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
．（2）实验室利用如图3所示模拟处理含Cr2O72-的废水（废水中加入适量NaCl以增加溶液的导电性），在阴极区得到金属氢氧化物沉淀．用平衡移动原理解释沉淀出现在阴极附近的原因
阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强
阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强
．（3）用电解法处理该溶液中 0.01mol Cr2O72-时，得到沉淀的质量是
8.48
8.48
g．分析：Ⅰ、（1）电解碳酸氢钠溶液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实际上相当于电解水；
（2）根据电镀的工作原理知识来回答；
Ⅱ、（1）利用盐的水解来分析盐溶液显碱性的原因；
（2）利用每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子来计算被还原后Cr元素的化合价，再书写离子方程式；
（3）根据铜离子与氢氧根离子反应生成沉淀及沉淀的转化来分析；
Ⅲ、（1）Fe2+离子与Cr2O72-离子发生氧化还原反应生成Fe3+离子和Cr3+离子；
（2）随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，c（OH-）浓度增大；
（3）根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓进行计算；
（2）根据电镀的工作原理知识来回答；
Ⅱ、（1）利用盐的水解来分析盐溶液显碱性的原因；
（2）利用每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子来计算被还原后Cr元素的化合价，再书写离子方程式；
（3）根据铜离子与氢氧根离子反应生成沉淀及沉淀的转化来分析；
Ⅲ、（1）Fe2+离子与Cr2O72-离子发生氧化还原反应生成Fe3+离子和Cr3+离子；
（2）随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，c（OH-）浓度增大；
（3）根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓进行计算；
解答：解：Ⅰ、（1）Y电极为阳极，阳极上氢氧根离子放电：4OH--4e-=O2↑+2H2O，
故答案为：O2；
（2）电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，所以X电极的材料是铁，Y电极的材料是铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；
故答案为：铁；Cu-2e-=Cu2+；
Ⅱ、（1）NaClO溶液呈碱性，是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的，则离子反应为：ClO-+H2O?HClO+OH-，
故答案为：ClO-+H2O?HClO+OH-；
（2）每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，则离子反应为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；
故答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；
（3）因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化，
故答案为：待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq）．
Ⅲ、（1）亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应，被还原为Cr3+然后生成Cr（OH）3沉淀，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，即6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O；
（2）随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀，金属阳离子在阴极区可沉淀完全；
故答案为：阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强；
（3）根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓知0.01mol Cr2O72-，可生成0.02molCr（OH）3，0.06molFe（OH）3，至少得到沉淀的质量是0.02mol×103g/mol+0.06mol×107g/mol=8.48g，
故答案为：8.48；
故答案为：O2；
（2）电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，所以X电极的材料是铁，Y电极的材料是铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；
故答案为：铁；Cu-2e-=Cu2+；
Ⅱ、（1）NaClO溶液呈碱性，是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的，则离子反应为：ClO-+H2O?HClO+OH-，
故答案为：ClO-+H2O?HClO+OH-；
（2）每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，则离子反应为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；
故答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；
（3）因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化，
故答案为：待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq）．
Ⅲ、（1）亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应，被还原为Cr3+然后生成Cr（OH）3沉淀，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，即6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O；
（2）随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀，金属阳离子在阴极区可沉淀完全；
故答案为：阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强；
（3）根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓知0.01mol Cr2O72-，可生成0.02molCr（OH）3，0.06molFe（OH）3，至少得到沉淀的质量是0.02mol×103g/mol+0.06mol×107g/mol=8.48g，
故答案为：8.48；
点评：本题考查了电解原理、氧化还原反应，注重了化学与实际生产的联系，学生应学会利用物质的性质、元素的化合价、电子守恒等来解答．
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2NH3(g)；△H= -92.4 kJ/mol，