(15分)水是生命之源,广西重金属镉污染事件是2012年1月15日发现的。水污染事件再次提醒人们保护水资源的必要性和紧迫性。工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法。
该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:
2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的 pH = 2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。(填序号)
A.Cr2O和CrO的浓度相同
B.2v(Cr2O)=v(CrO)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原 1 mol Cr2O离子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至________。
方法2:电解法。
该法用 Fe 做电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为__ __(用电极反应式解释)。
(6)在阴极附近溶液 pH 升高,溶液中同时生成的沉淀还有________。(用化学式表示)
(7)溶液中发生的总反应为(用离子方程式表示) 。
摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。通过已有的知识,试判断下列两组物质的摩尔熵的大小顺序:
⑴相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。
⑵气态苯、液态苯、故态苯。
如图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
⑴铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于腐蚀。
⑵若试管内液面上升,则原溶液是性,发生腐蚀,电极反应:负极:,正极:。
⑶若试管内液面下降,则原溶液是性,发生腐蚀,电极反应:负极:,正极:。
⑷若溶液甲为水,溶液乙为海水,则铁钉在(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速度快。
.⑴今有2H2+O22H2O反应,设计成燃料电池,则负极通的应是,正极通的应是,电极反应式为:、。
⑵如把KOH改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式为:、
。⑴和⑵的电解液不同,反应进行后,其溶液的PH值变化为、。
⑶如把H2改为甲烷,KOH作电解质,则负极反应式为:。
美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池,其构造如图所示:两个电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中流出,并从电极表面放出。
⑴a极是,电极反应式是。
⑵b极是,电极反应式是。
⑶氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为。此时电池内的总反应方程式为。
常见铅蓄电池是二次电池,其电极材料分别为Pb和PbO2,电解液为稀H2SO4溶液,工作时的总反应式为Pb +PbO2+ 2H2SO42PbSO4+2H2O。请依据上述情况判断:⑴铅蓄电池的负极材料是。
⑵请依据两极材料和总反应,写出放电时正极反应是。
⑶请依据总反应式和正极反应式,写出放电时负极反应是。
⑷放电时,电解质溶液中阴离子移向极;电流方向从极流向极。
⑸放电时,电解质溶液的酸性(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
⑹充电时PbO2极发生反应,电极反应式;Pb极发生反应,电极反应式。