已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]-,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法:
★还原法:在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬.
具体流程如下:

有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 Fe2+ Fe3+ Cr3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH 9.0 3.2 5.6
(1)写出Cr2
O
2-
7
与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

(2)还原+6价铬还可选用以下的
BD
BD
试剂(填序号).
A.明矾  B.铁屑  C.生石灰  D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀.则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为
CD
CD
(填序号).
A.Na2O2  B.Ba(OH)2  C.Ca(OH)2  D.NaOH
此时调节溶液的pH在
B
B
(填序号)范围最佳.
A.3~4  B.6~8  C.10~11  D.12~14
★电解法:将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生成的Fe2+和Cr2
O
2-
7
发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去.
(4)写出阴极的电极反应式
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-

(5)电解法中加入氯化钠的作用是
增强溶液导电性或盐析
增强溶液导电性或盐析

(6)若外接电源为熔融碳酸盐燃料电池,其工作原理示意图如图,则熔融碳酸盐燃料电池的正极反应可表示为
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
有些化学反应的化学能能直接转化成电能
Ⅰ.利用Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应,设计一个原电池:
(1)在右框中画出装置图(标明电解质溶液、正、负极和电极材料);
(2)下列说法中,正确的是
B、D
B、D
.(填字母)
A.电解质溶液中阳离子向负极移动    B.电子通过外导线由负极流向正极
C.当导线中有1mol电子通过时,理论上正极放出1g气体
D.若所选电极的质量相等,理论上两极质量差为60g,导线中有1mol电子通过
Ⅱ.三套装置如图所示,A、B、C烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸.

(1)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序为
B、A、C
B、A、C

(2)若C中电解质溶液是氯化钠溶液,则Fe电极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

Ⅲ.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O
放电
充电
2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸.
(1)以下说法中正确的是
②④
②④

①以上反应是可逆反应; 
②以上反应不是可逆反应;
③充电时化学能转变为电能;
④放电时化学能转变为电能.
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去作用价值.在酸性土壤中这种污染特别严重,这是因为
Ni(OH)2、Cd(OH)2可被酸溶解,生成Ni2+和Cd2+
Ni(OH)2、Cd(OH)2可被酸溶解,生成Ni2+和Cd2+

(3)另一种常用的电池是锂电池,锂是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年,它的负极用金属锂制成,电池总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液
2Li+2H2O═2LiOH+H2
2Li+2H2O═2LiOH+H2
(请用化学方程式表示其原因).
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示).
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为:
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,即发生反应.反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用.已知:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚

②方案2中甲物质是
C
C
,最后所得晶体中可能含有
F
F
 (填字母序号)
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2(SO43  F、FeSO4?7H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.5g.
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
,写出组装减压抽滤装置的注意点
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
.(至少二点)
④本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%

上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的
第二组
第二组
(填“第一组”或“第二组”),理由是
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源

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