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(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转...

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问题详情:

(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转化为无毒物质],其装置如图所示。

(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转...

①*极电极反应:________________________, 

左池中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是_________________________________________。

②当*极区消耗2 mol NO2-时,右池减少的H+的物质的量为________ mol。

③若将铁电极换成石墨棒,阳极电极反应式为:_________________________________。

(2)由*醇(CH3OH)、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。

①该电池负极的电极反应式为___________________________________________,正极电极反应式_____________________________________________。

②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200 mL含有2mol·L-1HCl与0.5mol·L-1CuSO4的混合溶液。当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气的质量为_____g,总共转移_____mol电子。

【回答】

【*】    (1). 2NO2-+8H++6e-===N2↑+4H2O    (2). Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe2++7H2O    (3). 2    (4). 4OH--4e-===O2↑+2H2O    (5). CH3OH-6e-+8OH-===CO32-+6H2O    (6). O2+4e-+2H2O===4OH-    (7). 3.2 g    (8). 0.8mol

【解析】

【分析】

(1) ①*极发生还原反应;亚铁离子具有还原*,能被重铬*根氧化为铁离子,据此书写;

②根据*极电极反应式2NO2-+8H++6e-===N2↑+4H2O,当*极区消耗2 mol NO2-时,同时消耗8molH+,同时根据得失电子守恒,转移6mol电子,则有6molH+从左池进入右池,以此分析;

③若将铁电极换成石墨棒,石墨为惰*电极,阳极上是溶液中的*氧根离子失电子发生氧化反应;   

 (2)①*醇燃料电池中*醇在负极失电子发生氧化反应,氧气在正极得电子发生还原反应,在碱溶液中生成碳*盐; ②开始阶段,*极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,阳极电极反应为:2Cl—2e-=Cl2↑,电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体,且阳极生成氧气,则*极还发生反应:2H++2e-=H2↑,阳极还发生:4OH—4e-=2H2O+O2↑,阳极生成*气为0.2mol,假设氧气为xmol,则*气为(x+0.2)mol,根据电子转移守恒列方程计算解答。

【详解】(1) ①电解池的*极发生还原反应,溶液中的NO2-得电子,电极反应式为:2NO2-+8H++6e-===N2↑+4H2O;Cr2O72-把Fe2+氧化为Fe3+,Cr2O72-被还原为Cr3+,根据元素守恒同时生成H2O,所以离子方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe2++7H2O;

因此,本题正确*是:2NO2-+8H++6e-===N2↑+4H2O;Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe2++7H2O;

②根据*极电极反应式2NO2-+8H++6e-===N2↑+4H2O,当*极区消耗2 mol NO2-时,同时消耗8molH+,同时根据得失电子守恒,转移6mol电子,则有6molH+从左池进入右池,所以右池减少的H+的物质的量为2mol;

因此,本题正确*是:2;

③若将铁电极换成石墨棒,石墨为惰*电极,阳极上是溶液中的*氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-===O2↑+2H2O;

因此,本题正确*是:4OH--4e-===O2↑+2H2O; 

(2)①该燃料电池中,电池的正极通入氧气,负极通入燃料*醇,电解质是*氧化*溶液,正极O2得到电子生成*氧根离子:O2+4e-+2H2O===4OH-,负极电极反应:CH3OH-6e-+8OH-===CO32-+6H2O, 因此,本题正确*是:CH3OH-6e-+8OH-===CO32-+6H2O;O2+4e-+2H2O===4OH-; ②溶液中n(Cu2+)=0.2L(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第2张0.5mol/L=0.1mol,n(H+)=0.2L(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第3张2mol/L=0.4mol,n(Cl-)=0.2L(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第4张2mol/L=0.4mol, 开始阶段,*极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,阳极电极反应为:2Cl—2e-=Cl2↑,电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体,且阳极生成氧气,则*极还发生反应:2H++2e-=H2↑,阳极还发生:4OH—4e-=2H2O+O2↑,阳极生成*气为0.2mol,假设氧气为xmol,则*气为(x+0.2)mol,根据电子转移守恒,则0.1mol(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第5张2+(x+0.2)mol(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第6张2=0.2mol (1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第7张2+xmol(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第8张4,计算得出x=0.1,

故收集到的氧气为0.1mol,氧气的质量为0.1mol(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第9张32g/mol=3.2g,

总共转移电子为0.2mol(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第10张2+0.1mol(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的**废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+,NO2-转... 第11张4=0.8mol, 因此,本题正确*是:3.2 g ;0.8mol。

【点睛】本题(1)考查电解原理,涉及电极反应式的书写、氧化还原反应、氧化还原反应方程式的配平等知识点,明确物质*质、离子检验方法和现象即可解答。

知识点:电化学 胶体

题型:综合题

TAG标签:#废水 #Cr3 #NO2 #电解法 #Cr2O72 #
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