【題目】工業(yè)含鉻(Cr)廢水的處理原理是將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,再將Cr3+轉(zhuǎn)化為沉淀.廢水pH與Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的關(guān)系如圖1,實驗室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2:

有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cr(OH)3

開始沉淀的pH

1.9

7.5

4.3

完全沉淀的pH

3.4

9.7

7.6

請根據(jù)以上知識回答下列問題:

(1)含鉻廢水預處理的方法是

(2)電解過程中陽極質(zhì)量減小,陰極有氣體產(chǎn)生,寫出兩極的電極反應式:

陽極 ,陰極 。

(3)寫出Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式:

(4)每處理1molCr2O72-,外電路中轉(zhuǎn)移 mol電子。

(5)電解過程中解液的pH (填增大、減小或不變)

(6)處理過程中,當廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時,切斷電源,取出電極。此時,溶液中的陽離子有Fe2+、Fe3+、Cr3+,若想用調(diào)節(jié)pH的方法得到純凈的Cr(OH)3沉淀,應先向溶液中加入適量的 ,再調(diào)節(jié)pH= ,過濾后繼續(xù)調(diào)節(jié)pH= 8。

【答案】(1)調(diào)節(jié)pH值至1左右

(2)陽極:Fe-2e=Fe2+ 陰極:2H+2eH2

(3)Cr2O72-+6Fe2++14H 2Cr3++6Fe3++7H2O

(4)12 (5)增大 (6)H2O2 pH=4(其它合理答案亦可)

【解析】

試題分析(1)根據(jù)廢水pH與Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的關(guān)系圖1可知:當pH為1時,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的轉(zhuǎn)化率接近100%,

(2)陽極材料為Fe發(fā)生氧化,電極反應式為Fe-2e=Fe2+ ;陰極,根據(jù)放電順序陰極上是電解質(zhì)中氫離子得電子的反應,即2H++2e=H2↑;

(3)在電解池中,陽極是活潑金屬鐵電極時,則電極本身失去電子,即Fe-2e-=Fe2+,重鉻酸根具有強氧化性,能將生成的亞鐵離子氧化為三價,即6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;

(4)由6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O可知,每處理1molCr2O72-,需要6molFe2+,外電路中轉(zhuǎn)移12mol電子。

(5)電解過程中陰極H+放電,發(fā)生還原反應,除Cr時也要消耗H+,則電解液的pH增大;

(6)根據(jù)Fe2+、Fe3+、Cr3+完全沉淀時的溶液pH可知,在沉淀Cr3+時需要先將Fe2+氧化為Fe3+,為不引入新的雜質(zhì),同時考慮環(huán)境的污染,可選擇使用H2O2氧化Fe2+,先調(diào)節(jié)溶液pH=(3.4~4.3)使Fe3+完全沉淀,而Cr3+不沉淀,過濾后繼續(xù)調(diào)節(jié)pH= 8,促進Cr3+完全沉淀。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是(

A. NH4、SO42、NO3 B. Ba2、SO42、NO3

C. Na、H、HCO3 D. NH4、OH、Cl

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】關(guān)于化學反應與能量的說法正確的是(
A.中和反應是吸熱反應
B.需要加熱的反應都是吸熱反應
C.斷裂化學鍵要吸收能量
D.反應物總能量一定等于生成物總能量

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鉛蓄電池充電時,PbSO4

A.在陽極生成 B.在陰極生成

C.在兩個電極上生成 D.在兩個電極上除去

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】關(guān)于SO2的敘述中,正確的是

A.SO2的摩爾質(zhì)量是64g

B.1 molSO2中所含分子數(shù)約為6.02×1023

C.1 molSO2的質(zhì)量是64g/mol

D.常溫常壓下,1 molSO2的體積為22.4 L

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列過程屬于物理變化的是(  )

A. 油脂酸敗 B. 石油裂解 C. 鋼鐵生銹 D. 干冰升華

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國科學家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國發(fā)現(xiàn)號航天飛船升入太空,開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學的知識推測用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是

A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe(OH)3

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】圖是甲醇燃料電池的構(gòu)造示意圖,該電池總反應式為:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是( )

A.等量的甲醇通過燃料電池釋放的電能比其通過火力發(fā)電產(chǎn)生的電能多

B.左邊的電極為電池的負極,a處通入的是甲醇

C.電池負極的反應式為:2CH3OH+2H2O-12e=2CO2↑+12H

D.若用池電池電解足量飽和食鹽水(石墨電極),消耗1mol甲醇時,產(chǎn)生標況下44.8L氫氣

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】“物質(zhì)的量”是一個將微觀粒子與宏觀物質(zhì)聯(lián)系起來的物理量。下列說法不正確的是

A. 1 mol CCl4的體積為22.4 L

B. 1 mol N2含有6.02×1023個氮分子

C. 1 mol O2含有2 mol氧原子

D. 標準狀況下,1 mol H2的體積為22.4 L

查看答案和解析>>

同步練習冊答案