题目内容

【题目】工业含铬()污水能污染水源,被人体吸收后易积累而导致器官癌变,必须经无害化处理后才能排放。青岛某污水处理厂的工艺流程如图:

回答下列问题:

1CrO42-氧化性较弱,酸性条件下转化为具有较强氧化性的Cr2O72-的离子方程式为__

2)已知N2H4Cr2O72-反应生成无毒气体。若要处理Cr2O72-浓度为0.01mol·L-1的废水1m3,至少需要加入N2H4__kg

3)含有SO32-的废水可以代替N2H4处理酸性含铬()废水,用离子方程式表示其反应原理__

4Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。上述流程中②加入废碱调pH”时要控制溶液的pH不能过高,原因是__

5)含铬()污水也可用电解法处理。用铁和石墨作电极电解污水,Cr2O72-在阳极区转化为Cr3+,随着电解的进行,溶液pH逐渐增大,Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去。

①该电解装置中用___作阳极,阳极区除生成Cr(OH)3外还有_沉淀(写化学式)。

②阴极电极反应式为__

【答案】2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 0.48 Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O 过量的碱能够使Cr(OH)3沉淀转变为可溶性的[Cr(OH)4]-{Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-} (Fe) Fe(OH)3 2H++2e-=H2(或2H2O+2e-=2OH-+H2

【解析】

CrO42-的工业废水加入废酸调pH23,发生2CrO42-(黄色)+2H+===Cr2O72-(橙色)+H2O,得到含Cr2O72-的废水,加入N2H4处理酸性废水,发生氧化还原反应生成Cr3+,加入废碱调节pH,可生成Cr(OH)3沉淀,以此解答该题。

(1)CrO42-氧化性较弱,酸性条件下转化为具有较强氧化性的Cr2O72-的离子方程式为2CrO42-+2H+===Cr2O72-+H2O
(2)N2H4Cr2O72-反应生成无毒气体,应生成氮气,反应中N元素化合价由-2价升高到0价,Cr元素化合价由+6价降低到+3价,若要处理Cr2O72-浓度为0.01molL-1的废水1m3,根据电子守恒可知n(Cr2O72-)=0.01mol/L×1000L=10mol,则得到60mol电子,可知需要N2H4的物质的量为=15mol,质量为15mol×32g/mol=480g=0.48kg
(3)含有SO32-的废水可以代替N2H4处理酸性含铬(Ⅵ)废水,Cr2O72-将二氧化硫氧化为硫酸根,根据电子守恒和元素守恒可知反应的离子方程式为:Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O
(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似,如果氢氧化钠过量Cr(OH)3会溶解,发生离子方程式为Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-
(5)①电解时,Fe为阳极,发生氧化反应生成Fe2+,与Cr2O72-发生氧化还原反应生成Fe3+,阳极区除生成Cr(OH)3外还有Fe(OH)3
②阴极发生还原反应生成氢气,电极方程式为2H2O+2e-=2OH-+H2

练习册系列答案
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ICuSO4溶液的制备

①取4g铜粉,在仪器A中灼烧10分钟并不断搅拌使其充分反应。

②将A中冷却后的固体转移到烧杯中,加入25 mL 3 mol·L-1H2SO4溶液,加热并不断搅拌至固体完全溶解。

(1)①中仪器A的名称为______________

(2)②中发生反应的离子方程式为__________________

Ⅱ.晶体的制备

I中制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作:

(3)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量的过程中,可观察到的实验现象是____________

(4)缓慢加入乙醇会析出晶体的原因是________________________________;若将深蓝色溶液浓缩结晶,在收集到的晶体中可能混有的杂质主要有______________(写其中一种物质的化学式)

III.氨含量的测定

精确称取wg晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,再用NaOH标准溶液滴定剩余的盐酸溶液(选用甲基橙作指示剂)

1. 2.玻璃管 3.10%氢氧化钠溶液 4.样品液 5.盐酸标准溶液 6.冰盐水

(5)装置中玻璃管的作用是__________________________________________________

(6)在实验装置中,若没有使用冰盐水冷却会使氨含量测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

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