题干

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Cu2O光催化可以处理含有Cr2O72的废水。
Ⅰ.制取Cu2O
(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(N2H4)与新制的Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O,同时放出N2,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Cu2O,同时产生SO2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱,其原因是_________。
Ⅱ.利用Cu2O光催化处理含有Cr2O72的废水的研究。
(1)光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应,Cr2O72和H2O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Cr2O72转化Cr3+的电极反应_________。
(2)研究中对Cu2O的作用提出两种假设:
a.Cu2O作光催化剂;b.Cu2O 与Cr2O72发生氧化还原反应。
已知:Cu2O的添加量是1.74×10-4 mol/L,Cr2O72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Cr2O72降解率的影响如下图所示。
已知:Cu2O Cu +CuSO4;酸性越大,Cr2O72被还原率越大。

①由上图可知,pH分别为2、3、4时,Cr2O72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,Cr2O72的降解率低的原因是_______。
上一题 下一题 0.94难度 实验题 更新时间:2017-01-18 07:38:14

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