Question

某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN^﹣离子，另一种废水中含有Cr₂O₇^2﹣离子。该厂拟定如图所示的废水处理流程。

回答以下问题：

(1)电镀铜时的阳极材料是_______。

(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性，用离子方程式解释原因__________。

(3)②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为_________。

(4)③中反应时，每0.4mol Cr₂O₇^2﹣转移2.4mol e^﹣，该反应的离子方程式为______。

(5)铜是与人类关系非常密切的有色金属，已知常温下，在溶液中Cu²⁺稳定，Cu⁺易在酸性条件下发生：2Cu⁺＝Cu+Cu²⁺。大多数+1价铜的化合物是难溶物，如：Cu₂O、CuI、CuCl、CuH等。

①写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式______________。

②将CuH溶解在适量的稀硝酸中，完成下列反应的化学方程式：___CuH +___HNO₃ ＝  __Cu(NO₃)₂ +____H₂↑ +___NO +___H₂O。

Answer

铜 ClO﹣+H2O⇌HClO+OH﹣ CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣ 3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O 2CuH+2H+＝Cu2++Cu+2H2↑ 6 16 6 3 4 8

【解析】

(1)电镀铜时粗铜作阳极，待镀层作阴极，阳极发生氧化反应；

(2)利用盐的水解来分析盐溶液显碱性的原因；

(3)CN-离子具有还原性、NaClO具有氧化性，利用氧化还原来分析，并注意无气体生成来判断生成物；

(4)利用每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子来计算被还原后Cr元素的化合价，再书写离子方程式；

(5) ①CuH溶解在稀盐酸中，CuH中的H-失电子，盐酸中H+得电子，产生的气体为氢气，在酸性溶液中2Cu+=Cu2++Cu；

②Cu+在酸性条件下发生的反应是：2Cu+=Cu2++Cu，稀硝酸具有强氧化性，能把铜氧化为硝酸铜，CuH具有还原性，因此二者反应生成氢气、一氧化氮气体、铜离子、H2O。

(1)电镀铜时，待镀层作阴极，粗铜为阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应：Cu−2e−═Cu2+；

(2)NaClO溶液呈碱性，是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的,则离子反应为ClO﹣+H2O⇌HClO+OH﹣；

(3)碱性条件下，CN−离子与NaClO发生氧化还原反应，无气体放出，则生成CNO−、Cl−离子，离子反应为CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣；

(4)每0.4molCr2O72﹣转移2.4mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则0.4mol×2×(6−x)=2.4mol，解得x=+3，则离子反应为3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O；

(5) ①CuH溶解在稀盐酸中，CuH中的H−失电子盐酸中H+得电子，产生的气体为氢气，酸性溶液中2Cu+=Cu2++Cu，故离子方程式为：2CuH+2H+=Cu2++Cu+2H2↑；

②Cu+在酸性条件下发生的反应是：2Cu+=Cu2++Cu，稀硝酸具有强氧化性，能把铜氧化为硝酸铜，CuH具有还原性，因此二者反应生成氢气、一氧化氮气体、铜离子、H2O，其化学方程式为：6CuH+16HNO3=6Cu(NO3)2+3H2↑+4NO↑+8H2O。