⑴ (1)含铬元素的废水必须治理达标.某兴趣小组探究含铬(Cr2O72ˉ)废水的处理方法,经查阅资料,拟采用
(1)氨水将Cr3+转变成难溶的Cr(OH)3是利用沉淀法处理污水,处理后的废水中因含有大内量NH4+会导致水体的富营养容化,
故答案为:沉淀法;NH4+;
(2)明矾溶于水,铝离子水解生成胶体,胶体具有吸附性,能净化水,水解的离子反应为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;
(3)因亚硫酸易被氧化生成硫酸,酸性增强,所以pH减小,发生的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4或
2SO2+2H2O+O2=2H2SO4,
故答案为:2H2SO3+O2=2H2SO4或2SO2+2H2O+O2=2H2SO4;
(4)吐油漆、包塑料层都能防止金属被腐蚀,但效果不好,费用较低,而制成不锈钢可使防腐效果最好,但相对费用也最贵,故答案为:c.
⑵ 处理含铬(Cr)工业废水的原理是将Cr2O2-7转化为Cr3+,再将Cr3+转化为沉淀.已知转化过程中,废水pH与Cr2
(1)操作1过滤所需仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯、铁架台(附铁圈),故答案为:玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)由题给框图之三可得:Fe2+过量,调节PH,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物,故答案为:Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2;
(3)根据废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知:当pH<1时,Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%,故答案为:调节废液pH<1;
(4)步骤②中电解要产生Fe2+,所以阳极的材料铁,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,阴极溶液中的氢离子放电,电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
Cr2O72-有较强氧化性,Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,离子方程式为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
故答案为:铁棒;2H++2e-=H2↑;Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(5)Cr2O2-7具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的橡皮管,所以放在酸式滴定管中;
取上述溶液X20.00mL,调节pH后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00mL.已知酸性条件下,I-被Cr2O2-7氧化为I2,
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,
1 6
n(Cr2O72-) 9×10-3L×0.0001mol/L
n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol,
废水1L中n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol×50=7.5×10-6mol,废水1L中n(
+6 |
Cr |
+6 |
Cr |
⑶ 含铬化合物有毒,对人畜危害很大.因此含铬废水必须进行处理才能排放.已知:(1)在含+6价铬的废水中加
(1)二价铁离子有还原性,Cr2O72-有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,二价铁离子被氧化成三价铁离子,Cr2O72-被还原为Cr3+,反应方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2 Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O;
②由题意可知,当pH超过10即c(OH-)≥10-4mol?L-1时,Cr(OH)3转变成CrO2-:Cr(OH)3+OH-═CrO2-+2H2O,
故答案为:Cr(OH)3+OH-═CrO2-+2H2O;
(2)①将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解,阳极上铁失电子生成二价铁离子,阴极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为:2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-,
故答案为:2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-;
②水是弱电解质,所以蒸馏水的导电能力很小,氯化钠是强电解质,在水中能完全电离导致溶液阴阳离子浓度增大,所以能增强溶液导电性,故答案为:增强溶液导电性.
(3)①CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,乙醇被氧化成乙酸,碳的平均化合价从-2价升高到0,1个乙醇化合价变化4,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],铬的化合价从+6价降低到+3价,1个CrO3化合价变化3,两者的最小公倍数是12,再根据原子守恒得:4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3CO0H+9H2O,
故答案为:4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3CO0H+9H2O;
②设CrO3的质量为100g,则CrO3中铬元素的质量为:100g×
52 |
52+16×3 |
52 |
52 |
24 |
16 |
⑷ 电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以...
【答案】B
【答案解析】试题分析:A、铁为活泼电极,铁板作阳极时电解过程中电极本内身失电子,电极反容应式为:
Fe-2e-=Fe2+,正确;B、根据题意知,反应过程中溶液中的氢离子浓度减小,溶液pH增大,错误;C、根据Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O知,反应过程中消耗了大量H+,使得Cr3+和Fe3+都转化为氢氧化物沉淀,正确;D、电路中每转移12 mol电子,有6mol
Fe2+,结合题给反应知最多有1 mol Cr2O72-被还原,正确。
考点:考查电解原理的应用。
⑸ (1)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化
(1)由于Ksp(FeS)>Ksp(CuS),所以在相同条件下的溶解度更小,沉淀会向着生成CuS的方向进行,故离子方程式为FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq),故答案为:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq);
(2)①工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4?7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,Cr2O72-的酸性工业废水中加入硫酸亚铁反应生成铁离子,三价铬离子和水,反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②常温下,Cr3+沉淀完全浓度小于10-5mol/L,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32=c(Cr3+)c3(OH-),c3(OH-)=
1×10?32 |
1×10?5 |
10?14 |
10?9 |
100000L×78×10?3g/L |
52g/mol |
⑹ 电解法处理酸性含铬废水(主要含有(Cr2O7)2-)时,以铁板作阴`阳级,处理过程中存在反应
首先这是个关于电复解池制的题目,电解池的阴阳极分别是铁,活泼的阳极会参与反应而且发生氧化反应 所以阳极反应为Fe-2e- ====Fe2+ ,A 正确
Fe2+ 具有强还原性,由于在酸性溶液中 (Cr2O7)2- 具有强氧化性 ,会被氧化成Fe3+ 所以总反应是 (Cr2O7)2-+6Fe2++14H+====2Cr3+=6Fe3++7H2O,
根据反应总方程式 很明显这个反应要消耗H+ ,所以明显溶液的PH会增大,所以B不正确 答案为B
最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去 ,要出去Cr3+ 必须引入 OH-,同时肯定会生成 Fe(OH)3 所以C正确
整个电解池中失电子的物质是Fe,反应为Fe-2e- ====Fe2+ 每转移12mol电子的话 则需要反应掉6molFe 则 6Fe-2e- ====6Fe2+ 通过(Cr2O7)2-+6Fe2++14H+====2Cr3+=6Fe3++7H2O这个方程式 我们可以看到 1mol(Cr2O7)2- 可以氧化6Fe2+ 从而可知 D选项是正确的
⑺ 工业上处理含Cr2O72-(重铬酸根离子)的废水,
(2):六价抄铬被还原必须保证溶液是酸性的,
有关这一点你可以翻一翻无机化学课本后面的电机电势表,
不过从客观实验事实上可以看出:铬酸盐基本上没有氧化性(Cr6+的中性或碱性溶液);而重铬酸盐和铬酸则具有较强氧化性。
铬酸盐连Fe2+,SO3 2-,甚至S2O3 2-这样还原性如此之强的物质都无法氧化,
但如果向体系中加入少量的稀酸(稀硫酸,稀醋酸等),
此时CrO42- + 2H+===HCrO4-===(0.5)Cr2O7 2-(铬酸根结合氢离子)
六价铬就立刻被还原。
⑻ 含铬废水主要含Cr2O72-,目前处理方法有沉淀法、铁氧体法、电解法等.一种改进的铁氧体法(GT-铁氧体法)
(1)2+具有还原性,可与Cr2O72-+发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+,
反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,
故答案为:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
(2)设废水中含Cr2O72-为cmol,进入还原塔(铁屑)的废水约为总废水量为x,则进入反应塔的Cr2O72-为xc,未进入的Cr2O72-为c-xc,铁与铬的物质的量之比为20:1,所以氯化铁的物质的量为40c,进入反应塔的氯化铁为40xc,未进入的为40(c-xc),
在反应塔中发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+
40xc 60xc
6Fe2+~Cr2O72-~6Fe3+
6c c 6c
保证反应池中加碱前Fe3+与Fe2+的比值为2:1,得出
40(c?xc)+6c |
60xc?6c |
2 |
1 |