分析下列水处理方法,完成下列问题:
(1)处理含Cr2O72-工业废水的工艺:
①工艺一:含Cr2O72-的工业废水Cr3+、SO42-。
为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+,请你设计一个处理方案:________________。
②工艺二:向废水中加入过量的FeSO4溶液,经过一系列反应后,FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀,从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体(其中的铬元素为+3价),理论上需要绿矾(FeSO4·7H2O)的质量不少于______g,上述得到的铁氧体中,Fe3+和Fe2+的个数之比_____。
(2)如下是处理含氰(主要以CN—形式存在)废水工艺流程的一部分:含氰废水
。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价,氮元素转化为0价,氯元素转化为—1价,若废水中CN—的浓度为300mg/L,含氰废水的流量为0.8m3/h,为保证安全,实际投放的ClO2为理论值得1.3倍,则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg(结果保留两位有效数字)。
(3)监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞,滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰,但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物(如S2-)对实验有干扰。
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样,其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—,常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚,其目的是______。
高三化学填空题简单题
分析下列水处理方法,完成下列问题:
(1)处理含Cr2O72-工业废水的工艺:
①工艺一:含Cr2O72-的工业废水Cr3+、SO42-。
为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+,请你设计一个处理方案:________________。
②工艺二:向废水中加入过量的FeSO4溶液,经过一系列反应后,FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀,从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体(其中的铬元素为+3价),理论上需要绿矾(FeSO4·7H2O)的质量不少于______g,上述得到的铁氧体中,Fe3+和Fe2+的个数之比_____。
(2)如下是处理含氰(主要以CN—形式存在)废水工艺流程的一部分:含氰废水
。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价,氮元素转化为0价,氯元素转化为—1价,若废水中CN—的浓度为300mg/L,含氰废水的流量为0.8m3/h,为保证安全,实际投放的ClO2为理论值得1.3倍,则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg(结果保留两位有效数字)。
(3)监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞,滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰,但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物(如S2-)对实验有干扰。
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样,其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—,常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚,其目的是______。
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[化学—选修2:化学生活与技术]
分析下列水处理方法,完成下列问题:
(1)处理含Cr2O72-工业废水的工艺:
①工艺一:含Cr2O72-的工业废水Cr3+、SO42-。
为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+,请你设计一个处理方案:________________。
②工艺二:向废水中加入过量的FeSO4溶液,经过一系列反应后,FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀,从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体(其中的铬元素为+3价),理论上需要绿矾(FeSO4·7H2O)的质量不少于
g,上述得到的铁氧体中,Fe3+和Fe2+的个数之比 。
(2)如下是处理含氰(主要以CN—形式存在)废水工艺流程的一部分:
含氰废水。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价,氮元素转化为0价,氯元素转化为-1价,若废水中CN—的浓度为300mg/L,含氰废水的流量为0.8m3/h,为保证安全,实际投放的ClO2为理论值得1.3倍,则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg(结果保留两位有效数字)。
(3)监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞,滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰,但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物(如S2-)对实验有干扰。
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样,其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—,常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚,其目的是______。
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工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有以下两种:
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为:
CrO42- Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3
其中第①步存在平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O32-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显______色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____(填序号)
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
B.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH−(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH−)=10−32,要使c(Cr3+)降至10−5mol/L,溶液的pH应调至______。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为______(用电极反应式解释)。
(6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有______。
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工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为:CrO42-Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色_________。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是___________。
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 B.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-) C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要_________mol的FeSO4∙7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH−(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH−)=10−32,要c(Cr3+)降至10−5mol/L,溶液的pH应调至_________________。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为____________。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是__________(用电极反应解释),溶液中同时生成的沉淀还有_____________。
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环境中常见的重金属污染物有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-,常用的方法为还原沉淀法,该法的工艺流程为CrO42-Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3↓。
其中第①步存在平衡2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式 。
(2)关于第①步反应,下列说法正确的是 。
A.通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态
B.该反应为氧化还原反应
C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色
(3)第②步中,还原0.1 mol Cr2O72-,需要 mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,还可能生成的沉淀为 。
(5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5 mol/L,认为c(Cr3+)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH调至4,请通过计算说明Cr3+是否沉淀完全(请写出计算过程): 。
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工业上处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,通常有两种处理方法。第一种方法是:先加入绿矾(FeSO4·7H2O),把废水中的Cr2O72-还原成Cr3+离子,再加入过量的石灰水,使Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀。第二种方法是:①往工业废水里加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准。试回答:
(1)电解时的电极反应:阳极________,阴极________。
(2)Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应方程式:________。
(3)采用第二种方法时,往工业废水里加入适量的NaCl的目的是________。
(4)能否用石墨电极来代替Fe电极?(填“能”或“不能”),简述理由:
________。
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工业废水中常含有一定量的Cr2O72-,易被人体吸收积累而导致肝癌。处理工业含铬废水的方法通常是将Cr2O72-转化为Cr3+,再将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀。
(1)利用硫酸工业废气中的SO2 可以处理酸性含铬废水,用离子方程式表示反应原理___________。
(2)已知Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30。室温下,除去被SO2还原所得溶液中的Cr3+[使c(Cr3+)≤1×10-6mol·L-1],需调节溶液的pH至少为__________________。
(3)Cr(OH)3和Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物,写出Cr(OH)3的酸式电离方程式__________。
(4)Cr3+在强碱中可被双氧水氧化为CrO42-,发生反应的离子方程式为_________________。控制其他条件不变,反应温度对Cr3+转化率的影响如下图所示。请分析温度超过70℃时,Cr3+转化率下降的原因是__________________。
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