综合题14.0分
化学

工业废水中含有流失的生产用料、中间产物和产品,以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的排放量迅速增加,严重威胁人类的健康和安全,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。下图是含铬工业废水和含氰废水的处理流程:

请回答下列问题:



30.电镀废水中的铬主要以CrO42—形式存在,其中Cr元素的化合价为

31.酸性条件下,CrO42—极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+。图中“反应Ⅰ”的离子方程式为

32.pH>10时,“反应Ⅱ”中的NaClO可快速地将氰离子(CN)氧化为无毒的两种物质,这两种物质是 (写化学式);若pH<8.5,则生成剧毒的CNCl气体(沸点13.1℃),写出该反应的离子方程式

33.经过“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”将两种废水混合的目的是

34.含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理。

①可采用惰性电极对含氰废水进行电解,氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,该电解工艺中,阳极电极反应式是

②电解法处理酸性含铬废水(若铬元素以Cr2O72—形式存在)时,以铁板和石墨作电极,

处理过程中存在反应Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则阳极的电极反应式为 ,当有1 mol Cr2O72—被还原时,电路中转移的电子为

mol。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

+6

解析

由化合价代数和为0可知CrO42—中Cr元素的化合价为-2-(-2×4)=+6,

故答案为:+6;

考查方向

元素化合价

解题思路

由化合价代数和为0可知CrO42—中Cr元素的化合价为+6价;

易错点

本题考查元素化合价的确定,根据化合价代数和为0计算即可,难度较小。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

2CrO42—+3SO32—+10H+=2Cr3++3SO42—+5H2O

解析

CrO42—极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+,则加入的亚硫酸钠被氧化成硫酸钠,溶液为酸性环境,可整理出对应的离子方程式为:2CrO42—+3SO32—+10H+=2Cr3++3SO42—+5H2O,

故答案为:2CrO42—+3SO32—+10H+=2Cr3++3SO42—+5H2O;

考查方向

离子方程式的书写

解题思路

CrO42—极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+,则加入的亚硫酸钠被氧化成硫酸钠,结合环境进行书写;

易错点

本题考查离子方程式的书写,掌握离子方程式的书写步骤是解题的关键,注意化学方程式的正确书写,化学式的拆分是易错点。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

N2、CO32-(或答N2、Na2CO3) CN+ClO+H2O=CNCl↑+2OH

解析

碱性条件下,NaClO可快速地将氰离子(CN)氧化为无毒的两种物质,氮元素容易联系氮气,碳元素一般生成二氧化碳由于是碱性环境转化为碳酸根离子;若pH<8.5,则生成剧毒的CNCl气体,可整理出对应的离子方程式为:CN+ClO+H2O=CNCl↑+2OH

故答案为:N2、CO32-(或答N2、Na2CO3);CN+ClO+H2O=CNCl↑+2OH

考查方向

化学式的确定;离子方程式的书写

解题思路

碱性条件下,NaClO可快速地将氰离子(CN)氧化为无毒的两种物质,氮元素容易联系氮气,碳元素一般生成二氧化碳由于是碱性环境转化为碳酸根离子;若pH<8.5,则生成剧毒的CNCl气体,根据反应物和生成物整理方程式即可;

易错点

本题考查离子方程式的书写,灵活的根据题意进行分析是解题的关键,注意题目条件的应用,难度不大。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

使两个反应中过量的氧化剂和还原剂反应,以及发生中和反应

解析

反应I和反应II 的废液分别为酸性与碱性,且分别含有还原性和氧化性物质,混合后能使两个反应中过量的氧化剂和还原剂反应,以及发生中和反应,

故答案为:反应I和反应II 的废液分别为酸性与碱性,且分别含有还原性和氧化性物质,混合后能使两个反应中过量的氧化剂和还原剂反应,以及发生中和反应;

考查方向

物质性质的应用

解题思路

反应I和反应II 的废液分别为酸性与碱性,且分别含有还原性和氧化性物质,混合后能使两个反应中过量的氧化剂和还原剂反应,以及发生中和反应;

易错点

本题考查物质性质的应用,根据两种废水的性质进行分析即可,难度不大。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

①2 CN+12OH--10e-=2 CO32-+N2↑+6H2O ②Fe-2e-= Fe2+ 12

解析

1 氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,应生成氮气,发生氧化反应为阳极反应,整理出电极反应式为2 CN-+12OH--10e-=2 CO32-+N2↑+6H2O,

故答案为:2 CN-+12OH--10e-=2 CO32-+N2↑+6H2O;

2 铁为阳极,可被氧化为亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-= Fe2+;由方程式可整理出6 Fe~12e-~ Fe2+~ Cr2O72—,即当有1 mol Cr2O72—被还原时,电路中转移的电子为12mol,

故答案为:Fe-2e-= Fe2+;12;

考查方向

电极方程式的书写;电路中电子转移数目的计算

解题思路

①氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,应生成氮气,发生氧化反应为阳极反应,整理出电极反应式即可;

②铁为阳极,可被氧化为亚铁离子;由方程式可整理出6 Fe~12e-~ Fe2+~ Cr2O72-

易错点

本题考查电极反应式的书写与电化学中的相关计算,掌握电解池的反应原理是解题的关键吗,注意灵活根据总反应进行电极反应式的分析,计算时注意对于反应物质的量的把握,难度中等。