Question

某電鍍銅廠有兩種廢水需要處理，一種廢水中含有CN^-離子，另一種廢水中含有Cr₂O₇^2-離子．該廠擬定如圖所示的廢水處理流程．

回答以下問題：
（1）步驟②發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可表示如下：aCN^-+bClO^-+2cOH^-=dCNO^-+eN₂↑+fCO₃^2-+bCl^-+cH₂O，上述離子方程式可能的配平系數(shù)有多組，請(qǐng)回答：
①方程式中e：f的值為

 

（填選項(xiàng)標(biāo)號(hào)）．
A．1    B．

1

2

C．2     D．不能確定
②若d=e=1，則b=

 

．
若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.6mol電子，則生成的氣體在標(biāo)況下的體積是

 

．
（2）步驟③中反應(yīng)時(shí)，每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，該反應(yīng)的離子方程式為

 

（3）取少量待檢水樣于試管中，先加入NaOH溶液，觀察到有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)加入NaOH溶液，直到不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止，再加入Na₂S溶液，有黑色沉淀生成，且藍(lán)色沉淀逐漸減少． 請(qǐng)用離子方程式表示出現(xiàn)上述顏色變化的原因．
①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的離子方程式為

 

，②后又變黑色沉淀的離子方程式為

 

．
（4）銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，已知常溫下，在溶液中Cu²⁺穩(wěn)定，Cu⁺易在酸性條件下發(fā)生；2Cu⁺=Cu+Cu²⁺．大多數(shù)+1價(jià)銅的化合物是難溶物，如：Cu₂O、CuI、CuCl、CuH等．
①寫出CuH在過量稀鹽酸中有氣體生成的離子方程式

 

．
②將CuH溶解在適量的稀硝酸中，完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

CuH+

 

HNO₃--

 

Cu（NO₃）₂+

 

H₂↑+

 

 

+

 

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：氧化還原反應(yīng)專題,元素及其化合物

分析：（1）①由CN^-離子中碳與氮原子之比為1：1，而碳氮轉(zhuǎn)化為CNO^-和N₂以及CO₃^2-，因?yàn)镃NO^-離子碳氮之比為1：1，所以N₂和CO₃^2-兩微粒之比為1：2；
②若d=e=1，根據(jù)碳與氮原子之比為1：1，f=2，根據(jù)得失電子守恒解答； ③每生成1mol氮?dú)廪D(zhuǎn)移12mol電子，據(jù)此求解轉(zhuǎn)移0.6mol電子生成的氣體體積；
（2）利用每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子來計(jì)算被還原后Cr元素的化合價(jià)，再書寫離子方程式；
（3）根據(jù)銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化來分析；
（4）①CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H^-失電子，鹽酸中H⁺得電子，產(chǎn)生的氣體為氫氣，在酸性溶液中2Cu⁺=Cu²⁺+Cu；
②Cu⁺在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)是：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能把銅氧化為硝酸銅，CuH具有還原性，因此二者反應(yīng)生成氫氣、一氧化氮?dú)怏w、銅離子、H₂O．

解答： 解：（1）①由CN^-離子中碳與氮原子之比為1：1，而碳氮轉(zhuǎn)化為CNO^-和N₂以及CO₃^2-，以因?yàn)镃NO^-離子碳氮之比為1：1，所以N₂和CO₃^2-兩微粒之比為1：2，所以e：f=1：2，
故選B；
②反應(yīng)aCN^-+bClO^-+2cOH^-=dCNO^-+eN₂↑+fCO₃^2-+bCl^-+cH₂O，若d=e=1，根據(jù)碳與氮原子之比為1：1，則f=2，由碳元素化合價(jià)升高1×2+2×2=6，氮元素化合價(jià)升高2×3=6，氯元素化合價(jià)降低為6，根據(jù)得失電子守恒得到b×2=12，b=6，每生成1mol氮?dú)廪D(zhuǎn)移12mol電子，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.6mol電子，則生成0.05mol氮?dú)�，則生成的氣體在標(biāo)況下的體積是V=n×V_m=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：6；1.12L；
（2）每0.4molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，設(shè)還原后Cr元素的化合價(jià)為x，則0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，則離子反應(yīng)為3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O，
故答案為：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（3）①待檢水樣中還有Cu²⁺，加堿發(fā)生Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，
故答案為：Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓；
②再加入Na₂S溶液，CuS比Cu（OH）₂更難溶，則發(fā)生Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq），又變黑色沉淀，
故答案為：Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）=CuS（s）+2OH^-（aq）；
（4）①CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H^-失電子鹽酸中H⁺得電子，產(chǎn)生的氣體為氫氣，酸性溶液中2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，故離子方程式為：2CuH+2H⁺=Cu²⁺+Cu+2H₂↑，
故答案為：2CuH+2H⁺=Cu²⁺+Cu+2H₂↑；
②Cu⁺在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)是：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能把銅氧化為硝酸銅，CuH具有還原性，因此二者反應(yīng)生成氫氣、一氧化氮?dú)怏w、銅離子、H₂O，其化學(xué)方程式為：6CuH+16HNO₃=6Cu（NO₃）₂+3H₂↑+4NO↑+8H₂O，
故答案為：6；16；6；3；4；NO；8；H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道注重了化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系的綜合知識(shí)題，考查利用氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)化，涉及實(shí)驗(yàn)操作，氧化還原反應(yīng)等，明確該反應(yīng)中的生成物是解本題關(guān)鍵，結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，題目難度中等．