分含铬(Ⅵ)废水能诱发致癌,对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用Cu
2O光催化可以处理含有Cr
2O
72-的废水。
Ⅰ.制取Cu
2O
(1)电解法:利用铜和钛做电极,电解含有NaCl和NaOH的溶液时,反应只消耗了铜和水,体系pH及Cl
-浓度维持不变(溶液体积变化忽略不计)。
①阳极材料是_________。
②阴极的电极反应式是_________;电解总反应为:_________。
(2)还原法
①工业上可用肼(N
2H
4)与新制的Cu(OH)
2反应制备纳米级Cu
2O,同时放出N
2,该反应的化学方程式为_________。
②控制100℃、pH=5的条件时,利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得Cu
2O,同时产生SO
2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱,其原因是_________。
Ⅱ.利用Cu
2O光催化处理含有Cr
2O
72-的废水的研究。
(1)光照射到Cu
2O光催化剂上产生光催化反应,Cr
2O
72-和H
2O分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应,反应原理如下图所示。

在图中用短线和箭头画出电子移动的方向,写出Cr
2O
72-转化Cr
3+的电极反应_________。
(2)研究中对Cu
2O的作用提出两种假设:
a.Cu
2O作光催化剂;b.Cu
2O 与Cr
2O
72-发生氧化还原反应。
已知:Cu
2O的添加量是1.74×10
-4 mol/L,Cr
2O
72-的初始浓度是9.60×10
-4 mol/L;对比实验,反应1.5小时结果如下图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论和依据是_______。

(3)溶液的pH对Cr
2O
72-降解率的影响如下图所示。
已知:Cu
2O

Cu +CuSO
4;酸性越大,Cr
2O
72-被还原率越大。

①由上图可知,pH分别为2、3、4时,Cr
2O
72-的降解率最好的是_________,其原因是_________。
②已知pH=5时,会产生Cr(OH)
3沉淀。pH=5时,Cr
2O
72-的降解率低的原因是_______。