Question

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。

（1）电池生产工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2。

①请用离子方程式说明上述除杂的原理                                           。

②FeS高温煅烧产生的SO₂气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是      （填序号）

a．Ba(NO₃)₂   b．BaCl₂   c．Ba(OH)₂    d．溶有NH₃的BaCl₂溶液

③若将足量SO₂气体通入0.2 mol·L^－1的NaOH溶液，所得溶液呈酸性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为                           。

（2）采用电解法处理含有Cr₂O₇^2－的酸性废水，在废水中加入适量NaCl，用铁电极电解一段时间后，有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀生成，从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)₃沉淀，用必要的化学语言说明原因___________________。

（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作        极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为        ；T℃下，某研究员测定NH₃·H₂O的电离常数为1.8×10^－5，NH₄⁺的水解平衡常数为1.5×10^－8（水解平衡也是一种化学平衡，其平衡常数即水解常数），则该温度下水的离子积常数为           ，请判断T       25℃（填“＞”“＜”“＝”）。

Answer 1

（1）①FeS(s)+Cu²⁺(aq)= CuS(s)+ Fe ²⁺（aq）（2分）②acd（3分）

   ③[Na⁺]>[ HSO₃^－] >[ H⁺]>[ SO₃^2－]>[ OH^－]（2分）

(2)因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe²⁺，将溶液中Cr₂O₇^2－还原为Cr³⁺，Cr₂O₇^2－＋6Fe²⁺＋14H⁺ ＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O。若改用石墨电极，阳极产生的是Cl₂，不能将Cr₂O₇^2－还原为Cr³⁺。（3分）  （3）负（2分）；2NH₃+6OH^－－6e^－ =N₂+6H₂O（2分）；

2.7×10^－13（2分）；＞（2分）