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【题目】现有下列物质:CO2、N2、CaCl2、NH4Cl、NaOH、H2O2、Na2O2。

(1)属于共价化合物的有_______________,含有非极性键的离子化合物的是__________。

(2)N2、CO2的结构式分别为________________、_________________。

(3)分别写出NaOH、H2O2、Na2O2的电子式:_______________、_____________、______________。

【答案】 CO2、 H2O2 Na2O2 N≡N O=C=O

【解析】(1)本题考查化学键与物质类别,共价化合物属于是化合物,只含有共价键,CO2属于化合物,只有共价键,属于共价化合物,N2属于单质,不是共价键化合物,CaCl2属于离子化合物,只含离子键,NH4Cl属于离子化合物,含有离子键和共价键,NaOH属于离子化合物,含有离子键和共价键,H2O2属于共价化合物,含有极性共价键和非极性共价键,Na2O2属于离子化合物,含有离子键和非极性共价键,属于共价化合物的是CO2和H2O2,含有非极性键和离子键的是Na2O2;(2)N2中两个氮原子共用三个电子对,结构式为N≡N,CO2中C和O共用2个电子对,结构式为O=C=O;(3)电子式分别是 、 、 。

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【题目】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_______。

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