题目内容

工业上为了处理有Cr2O72-的酸性废水，采用下面的处理方法：往工业废水里加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成，工业废水中Cr3+的浓度若低于10-5mol/L可符合排放标准．回答下列问题：
（1）电解时阳极上发生的电极反应式：
 
；
（2）写出Cr2O72-变为Cr3+的离子方程式
 
；
（3）工业废水由酸性变为碱性的原因是
 
；
（4）已知室温下Cr（OH）3的KSP=1×10-32，则该温度下符合排放标准的溶液的最低pH为
 
．
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）Fe为电极进行电解时，阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近有氢氧根离子生成；
（2）酸性条件下，Cr2O72-和亚铁离子发生氧化还原反应，生成铁离子和铬离子；
（3）阴极上及发生氧化还原都消耗氢离子；
（4）根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算．
解答： 解：（1）Fe为电极进行电解时，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-═Fe2+，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；
（2）Cr2O72-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr3+，反应的实质是：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案为：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；
（3）阴极反应消耗H+，溶液中的氧化还原反应也消耗H+，导致溶液中氢离子浓度降低，从而使溶液pH升高，
故答案为：阴极上H+放电，Cr2O72-与Fe2+反应不断消耗H+，使水的电离平衡正向移动，使溶液pH升高；
（4）当c（Cr3+）=10-5mol/L时，溶液的c（OH-）=
3
10-32
10-5
=10-9 mol/L，
c（H+）═
10-14
10-9
=10-5mol/L，pH=5，
即要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至5，
故答案为：5．
点评：本题考查了电解原理、难溶物溶度积的计算、题目难度较大，涉及的知识点较多，注意掌握电解原理、难溶物溶度积的概念及计算方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．
练习册系列答案
相关题目
实验室用下述装置制取氯气（如图），并用氯气进行下列实验．看图回答下列问题：

（1）A、B两仪器的名称：A
 
，B
 
．B中发生反应的化学方程式是
 
，
（2）洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体，D是为了干燥Cl2，则C、D 中应分别放入下列溶液中的C：
 
；D：
 
．
①NaOH溶液　②饱和食盐水　③AgNO3溶液　④浓H2SO4
（3）E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是E：
 
，F：
 

（4）G是浸有淀粉KI溶液的棉花球，G处现象是棉花球表面变成
 
．反应的离子方程式是
 
，
（5）H是浸有NaBr溶液的棉花球，H处现象是棉花球表面变成
 
．
（6）P处为尾气吸收装置（如图），可选用
 
反应的离子方程式是
 
．
下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp（25℃）．
电解质平衡方程式平衡常数KKsp
CH3COOHCH3COOH?CH3COO-+H+1.76×10-5
H2CO3H2CO3???H++HCO3-
HCO3-???H++CO32-		K1=4.31×10-4
K2=5.61×10-11
C6H5OHC6H5OH???C6H5O-+H+1.1×10-10
H3PO4H3PO4???H++H2PO4- 
H2PO4-???H++HPO42- 
HPO42-???H++PO43-		K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13
NH3?H2ONH3?H2O???NH4++OH-1.76×10-5
BaSO4BaSO4??Ba2++SO42-1.07×10-10
BaCO3BaCO3???Ba2++CO32-2.58×10-9
回答下列问题：
（1）由上表分析，若①CH3COOH，②HCO3-，③C6H5OH，④H2PO4-均可看做酸，则它们酸性由强到弱的顺序为
 
（填编号）．
（2）写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式
 
．
（3）25℃时，将等体积等浓度的醋酸和氨水混合，混合液中：
c（CH3COO-）
 
c（NH4+）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）如图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，回答下列问题：
①T2温度时Ksp（BaSO4）=
 
；
②讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，下列说法正确的是
 
．
A．加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点
B．在T1曲线上方区域（不含曲线）任意一点时，均有BaSO4沉淀生成
C．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a，b之间的某一点（不含a，b）
D．升温可使溶液由b点变为d点
③现有0.2mol的BaSO4沉淀，每次用1L饱和Na2CO3溶液（浓度为1.7mol?L-1）处理．若使BaSO4中的SO42-全部转化到溶液中，需要反复处理
 
次．
下列各表述与示意图一致的是（　　）
A、
表示向含Mg2+、Al3+、NH4+的盐溶液中滴加NaOH溶液时，沉淀的量与NaOH的体积的关系图．则三种离子的物质的量之比为：n（Mg2+）：n（Al3+）：n（ NH4+）=2：1：2，其中使用的NaOH的浓度为2mol?L-1．
B、
中曲线表示某反应过程的能量变化，当物质A（g）与B（g）反应生成物质C（g）时，△H＞0，若使用正催化剂，E值会减小．
C、
可用来表示向盐酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba（OH）2溶液时，产生沉淀的物质的量（n）与加入Ba（OH）2溶液体积（V）之间的关系图
D、
表示向一定质量的明矾溶液中滴加Ba（OH）2溶液时，产生沉淀的物质的量（n）与加入Ba（OH）2溶液体积（V）之间的关系图
已知：I2+2S2O32-═S4O62-+2I-； 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2．相关物质的溶度积常数见下表：
物质Cu（OH）2Fe（OH）3CuClCuI
Ksp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12
（1）某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2?2H2O晶体，加入
 
调至pH=4，使溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，此时溶液中的c（Fe3+）=
 
；过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2?2H2O晶体．
（2）在空气中直接加热CuCl2?2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是
 
．（用化学方程式表示）．
（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2?2H2O晶体的试样（不含能与I-发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL．
①可选用
 
作滴定指示荆，滴定终点的现象是
 
．
②该试样中CuCl2?2H2O的质量百分数为
 
．
（1）如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是
 
．
（2）为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质，可用
 
溶液吸收多余的氯气．若该溶液配制时不慎浓度过低，发生反应的化学方程式是
 
．根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是
 
（填化学式），长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是
 
（用字母代号填）．
A．O2     B．Cl2    C．CO2       D．HClO
（3）据报道，某年某月某日位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故．当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是
 
．
A．NaOH    B．NaCl         C．KBr         D．Na2CO3．
下列溶液加热蒸干后并灼烧，能析出溶质固体的是（　　）
A、AlCl3
B、KHCO3
C、Fe2（SO4）3
D、NH4HCO3
硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离．但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为：H2SO4=H++HSO4-，HSO4-?H++SO42-．
请回答下列有关问题：
（1）Na2SO4溶液呈
 
（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”），其理由是
 
（用离子方程式表示）；
（2）在0.10mol?L-1的Na2SO4溶液中，下列离子浓度关系正确的是
 
（填写编号）；
A．c（Na+）=c（SO42-）+c（HSO4-）+c（H2SO4）
B．c（OH-）=c（HSO4-）+c（H+）
C．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO4-）+2c（SO42-）
D．c（Na+）=2c（SO42-）+2c（HSO4-）
（3）若25℃时，0.10mol?L-1的NaHSO4溶液中c（SO42-）=0.029mol?L-1，则0.10mol?L-1的H2SO4溶液中c（SO42-）
 
 0.029mol?L-1（填“＜”、“＞”或“=”）；
（4）如果25℃时，0.10mol?L-1H2SO4溶液的PH=-1g0.11，则0.10mol?L-1的H2SO4溶液中c（SO42-）=
 
mol?L-1．
下列实验现象描述不正确的是（　　）
A、钠在空气中燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体物质
B、新制氯水呈浅黄绿色，氯水放置数天后pH将变大
C、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁，而铁与氯气反应则生成三氯化铁
D、漂白粉的有效成分是次氯酸钙，它具有漂白性是因为在水溶液中生成了有强氧化性的次氯酸

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