Question

【題目】工業(yè)廢水隨意排放會造成嚴(yán)重污染，根據(jù)成分不同可采用不同的處理方法．
（1）電池生產(chǎn)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去．已知室溫下Ksp（FeS）=6.3×10﹣18mol2L﹣2 ， Ksp（CuS）=1.3×10﹣36mol2L﹣2 ． ①請用離子方程式說明上述除雜的原理 ．
②FeS高溫煅燒產(chǎn)生的SO2氣體通入下列溶液中，能夠產(chǎn)生沉淀的是（填序號）
A．Ba（NO3）2B．BaCl2
C．Ba（OH）2D．溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高價態(tài)時常表現(xiàn)氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀，則生成CuCl的離子方程式是 ．
（2）電解法處理酸性含鉻廢水（主要含有Cr2O72﹣）時，在廢水中加入適量NaCl，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在如下反應(yīng)Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr（OH）3形式除去，下列說法不正確的是（填序號）
A.陽極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+
B.電解過程中溶液pH減小
C.過程中有Fe（OH）3沉淀生成
D.電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子，最多有2mol Cr2O72﹣被還原
（3）廢氨水可以轉(zhuǎn)化成氨，氨再設(shè)計成堿性燃料電池．圖是該燃料電池示意圖，產(chǎn)生的X氣體可直接排放到大氣中，a電極作極（填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”），其電極反應(yīng)式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）FeS（s）+Cu2+（aq）=CuS（s）+Fe2+（aq）；ACD；2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+
（2）BD
（3）負(fù)；2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O
【解析】解：（1）①由于Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），所以在相同條件下CuS的溶解度更小，沉淀會向著生成CuS的方向進(jìn)行，故離子方程式為FeS（s）+Cu2+（aq）=CuS（s）+Fe2+（aq），所以答案是：①FeS（s）+Cu2+（aq）=CuS（s）+Fe2+（aq）；②A、Ba（NO3）2 中有硝酸根離子，二氧化硫通入后生成亞硫酸，亞硫酸電離出氫離子，就相當(dāng)于硝酸了．硝酸氧化亞硫酸成硫酸，硫酸根離子和鋇離子結(jié)合生成硫酸鋇沉淀，故可選；
B、因為亞硫酸鋇溶于鹽酸，較弱酸不能制備較強酸，所以不能生成沉淀，故不可選；
C、二氧化硫和氫氧根反應(yīng)生成亞硫酸根離子，鋇離子和亞硫酸根離子結(jié)合生成亞硫酸鋇沉淀，故可選；
D、與B項相比，溶有氨氣的BaCl2溶液呈堿性，在堿性溶液中可以生成亞硫酸鋇沉淀，故可選；
所以答案是：ACD；③已知元素在高價態(tài)時常表現(xiàn)氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀，則生成CuCl的離子方程式為：2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+ ， 所以答案是：2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+；（2）A．Fe板作陽極，為活性電極，F(xiàn)e失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，陽極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 故A正確；
B．由反應(yīng)式Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，處理過程中消耗氫離子，溶液的酸性減弱，溶液pH增大，故B錯誤；
C．陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得到電子減少，同時生成氫氧根，有Fe（OH）3沉淀生成，故C正確；
D．Fe﹣2e﹣=Fe2+ ， 則轉(zhuǎn)移電子數(shù)12mol需要6molFe，再根據(jù)能夠處理的關(guān)系式，得6Fe～12e﹣～6Fe2+～Cr2O72﹣ ， 故被還原的Cr2O72﹣的物質(zhì)的量為1mol，故D錯誤；
故選BD；（3）在燃料電池中，可燃物充入負(fù)極區(qū)，所以NH3充入的a極作負(fù)極；產(chǎn)生的X氣體為氧化產(chǎn)物，可直接排放到大氣中，說明X對大氣無污染，因此X為氮氣，由該燃料電池示意圖可知負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物有水，由于是堿性電池，氫氧根離子也參與負(fù)極電極反應(yīng)，綜上所述可寫出負(fù)極反應(yīng)式：2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；所以答案是：負(fù)；2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O．