(8分)工業(yè)上為了處理含Cr2O72離子的酸性廢水,采用以下處理方法:

①往工業(yè)廢水中加入適量食鹽。

②以鐵作為陽極進(jìn)行電解。

③鼓入空氣。經(jīng)過一段時間后,使廢水中含鉻量降到可排放的標(biāo)準(zhǔn)。

請用已學(xué)過的化學(xué)知識解釋處理含Cr2O72離子的工業(yè)廢水的原因。

注:Fe(OH)3開始沉淀的pH為2.7,沉淀完全的pH為3.7。Fe(OH)2開始沉淀的pH為7.6,沉淀完全的pH值為9.6,并且Fe(OH)2呈絮狀,不易從溶液除去。

選擇以鐵做陽極:以Fe為陽極,電極反應(yīng)式為:

陽極 Fe-2e=Fe2+;陰極 2H++2e=H2

加入少量食鹽,是增加污水中離子濃度,增強導(dǎo)電能力。以生成的Fe2+為還原劑,在酸性溶液中與Cr2O72離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式略。

這樣Cr2O72離子被還原成Cr3+。在電解過程中,由于H+在陰極不斷放電,打破了水的電離平衡、促進(jìn)水的電離,溶液的pH值上升,溶液中的陽離子以Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3形成沉淀。

由信息可知,F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH為7.6,沉淀完全的pH值為9.6,并且Fe(OH)2呈絮狀沉淀不便分離,不易從溶液中除去。根據(jù)已學(xué)的知識,F(xiàn)e(OH)2極易被O2氧化,所以在處理過程中鼓入空氣,讓空氣中O2充分與Fe(OH)2反應(yīng)(反應(yīng)方程式略),成為容易分離的Cr(OH)3、Fe(OH)3,使廢水含鉻量降到可排放標(biāo)準(zhǔn)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:江蘇省儀征中學(xué)2010-2011學(xué)年高二上學(xué)期期末統(tǒng)考化學(xué)試題(選修) 題型:022

鉻是一種用途廣泛的化工原料,同時也是一種嚴(yán)重的污染物,且六價鉻具有強烈的致癌作用.工業(yè)上為了處理含Cr2O的酸性廢水,按下面的方法處理:往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl攪拌均勻;以鐵為電極進(jìn)行電解,從而使溶液的pH不斷增大,廢水由酸性轉(zhuǎn)化為堿性,經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,過濾回收沉淀,工業(yè)廢水中鉻的含量己低于排放標(biāo)準(zhǔn).

試回答:

(1)加入適量的NaCl是為了________

(2)電極反應(yīng)式:陽極________,陰極________

(3)由Cr2O變?yōu)镃r3十的離子方程式為________

(4)工業(yè)廢水由酸性變堿性的原因為________

(5)能否改用石墨或銅電極________(填“能”或“不能”),原因為________

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科目:高中化學(xué) 來源:江蘇省揚州市安宜高中2010-2011學(xué)年高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試題(選修) 題型:058

鉻是一種用途廣泛的化工原料,同時也是一種嚴(yán)重的污染物,且六價鉻具有強烈的致癌作用.工業(yè)上為了處理含Cr2O72一的酸性廢水,按下面的方法處理:往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl攪拌均勻;以鐵為電極進(jìn)行電解,從而使溶液的pH不斷增大,廢水由酸性轉(zhuǎn)化為堿性,經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉.淀生成,過濾回收沉淀,工業(yè)廢水中鉻的含量己低于排放標(biāo)準(zhǔn).

試回答:

(1)加入適量的NaCl是為了________.

(2)電極反應(yīng)式:陽極________,陰極________

(3)由Cr2O72一變?yōu)镃r3+的離子方程式為________

(4)工業(yè)廢.水由酸性變堿性的原因為________

(5)能否改用石墨或銅電極________(填“能”或“不能”),原因為________.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

工業(yè)上為了處理含有Cr2O72的酸性工業(yè)廢水,采用下列的處理方法: 是綠礬(FeSO4·7H2O),把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子,再加入過量的石灰水,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。其主要的化學(xué)方程式如下:

H2Cr2O7+6FeSO4+6 H2SO4=Cr2(SO43+3Fe 2(SO43+7H2O

現(xiàn)用上述方法處理1×104L含鉻(+6價)78mg/L的廢水(Cr相對原子質(zhì)量為52),請回答下列問題:

⑴處理后,沉淀物中除Cr(OH)3外,還有              .                  (用化學(xué)式表示)。

⑵需用綠礬的質(zhì)量             。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆黑龍江省哈三中高三10月月考化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(14分) (1) 2009年,長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)上獲得新突破,原理如下圖所示。
①請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應(yīng)式___________________。
②以石墨電極電解飽和食鹽水,電解開始后在______________的周圍(填“陰極”或“陽極”)先出現(xiàn)紅色。假設(shè)電池的理論效率為80%(電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應(yīng)所釋放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇?xì)怏w,外電路通過的電子個數(shù)為__________________(保留兩位有效數(shù)字)。

(2)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子,直接排放會造成污染,目前在工業(yè)廢水處理過程中,依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2
請用離子方程式說明上述除雜的原理___________________________________________。
(3)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72的酸性工業(yè)廢水,用綠礬(FeSO4·7H2O)把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子,再加入過量的石灰水,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。
①氧化還原過程的離子方程式為______________________________________________。
②常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×10—32 mol4?L-4,溶液的pH至少為____,才能使Cr3+沉淀完全。
③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻(+6價)78mg?L—1的廢水,需用綠礬的質(zhì)量為        kg。(保留主要計算過程)

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年湖北省襄陽市高三調(diào)研三月統(tǒng)一測試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(14分) 電池的發(fā)明和應(yīng)用是化學(xué)家們對人類社會的重要貢獻(xiàn)之一。

Ⅰ.每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破,都帶來了電子設(shè)備革命性的發(fā)展。最近,我國在甲醇燃料電池的相關(guān)技術(shù)上獲得了新突破,原理如下圖1所示。

(1)請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應(yīng)式       。

 (2)以石墨做電極電解飽和食鹽水,如下圖2所示。電解開始后在       的周圍(填“陰極”或“陽極”)先出現(xiàn)紅色。假設(shè)電池的理論效率為80%(電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應(yīng)所釋放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇?xì)怏w,外電路通過的電子個數(shù)為        (保留兩位有效數(shù)字,NA取6.02×1023)。

Ⅱ.隨著電池使用范圍的日益擴大,廢舊電池潛在的污染已引起社會各界的廣泛關(guān)注。

(1)電池生產(chǎn)企業(yè)排放的工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子,直接排放會造成污染,目前在工業(yè)廢水處理過程中,依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×1018mol2·L2,Ksp(CuS)=1.3×1036mol2·L2。請用離子方程式說明上述除雜的原理      

(2)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72的酸性工業(yè)廢水,用綠礬(FeSO4·7H2O)把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子,再加入過量的石灰水,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。

①氧化還原過程的離子方程式為       。

②常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=1×1032 mol4·L4,溶液的pH至少為       ,才能使Cr3+沉淀完全。

③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻(+6價)78mg•L1的廢水,需用綠礬的質(zhì)量為       kg。(寫出主要計算過程)

 

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