Question

【題目】工業(yè)廢水中常含有酚類、重金屬、氰類、三氯甲烷及砷類等有害物質(zhì)，必須處理后才可排放。

（1）用FeS除去廢水中重金屬汞鹽的反應(yīng)為Hg2++FeSHgS + Fe2+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K＝____________ [填數(shù)值，已知：Ksp(FeS)=6.4×10－15，Ksp(HgS)=1.6×10－52]。

（2）處理含CN－廢水有惰性電極電解法、NaClO氧化法等。

已知：HCN的Ka=6.3×10－10，沸點(diǎn)為25.7℃，有劇毒。

①電解前需將廢水的pH調(diào)至10～11，其目的是___________。

②惰性電極電解時(shí)，CN－在陽極最終氧化為CO32-、CO2和N2。則1mol CN－在陽極被完全氧化，同時(shí)在陰極上產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為___________（不考慮副反應(yīng)）。

③電解后期需在廢水中加入食鹽繼續(xù)電解，加食鹽除可提高電流效率外，還因?yàn)?/span>___________。

（3）納米零價(jià)鐵除去酸性廢水中的三氯乙烯、五價(jià)砷的原理如下圖所示：

納米零價(jià)鐵中Fe為負(fù)極， C2HCl3在其表面被還原的電極反應(yīng)式為___________；在含高濃度SO42－的酸性溶液中脫除砷的化學(xué)方程式為___________。

Answer 1

【答案】 4×1037 防止生成HCN，污染空氣并造成人員中毒 2.5mol 陽極上生成的Cl2及溶液中產(chǎn)生的ClO－可氧化CN－ C2HCl3+5H++8e－=C2H6 + 3Cl－ 14Fe2++SO42－+AsO3－+14H+ = FeAsS↓+13Fe3++7H2O

【解析】（1）用FeS除去廢水中汞鹽的反應(yīng)為Hg2++FeSHgS + Fe2+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=；（2）①HCN的Ka=6.3×10-10，沸點(diǎn)為25.7℃，有劇毒，電解前需將廢水的pH調(diào)至10～11，其目的是防止生成HCN，污染空氣并造成人員中毒；②惰性電極電解時(shí)，CN－在陽極最終氧化為CO32－、CO2和N2。電極反應(yīng)：4OH－-4e－=2H2O+O2↑，4CN－+5O2=2CO32－+2CO2↑+2N2 ↑，1mol CN－在陽極被完全氧化，需要5/4molO2，電子轉(zhuǎn)移為5mol，電子守恒，陰極電極反應(yīng)為2H＋+2e－=H2↑，在陰極上產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量2.5mol。③電解后期需在廢水中加入食鹽繼續(xù)電解，加食鹽除可提高電流效率外，陽極生成的氯氣和溶液中生成次氯酸鹽可以氧化CN－離子；（3）納米零價(jià)鐵中Fe為負(fù)極，由圖可知C2HCl3在其表面被還原為乙烷，據(jù)電荷守恒、原子守恒，電極反應(yīng)為：C2HCl3+5H＋+8e－=C2H6+3Cl－，據(jù)圖可判斷亞鐵離子還原AsO3－，因此在酸性溶液中脫除砷，反應(yīng)的離子方程式為：14Fe2++SO42－+AsO3－+14H+ = FeAsS↓+13Fe3++7H2O。