Question

【题目】工业废水中常含有酚类、重金属、氰类、三氯甲烷及砷类等有害物质，必须处理后才可排放。

（1）用FeS除去废水中重金属汞盐的反应为Hg2++FeSHgS + Fe2+，该反应的平衡常数为K＝____________ [填数值，已知：Ksp(FeS)=6.4×10－15，Ksp(HgS)=1.6×10－52]。

（2）处理含CN－废水有惰性电极电解法、NaClO氧化法等。

已知：HCN的Ka=6.3×10－10，沸点为25.7℃，有剧毒。

①电解前需将废水的pH调至10～11，其目的是___________。

②惰性电极电解时，CN－在阳极最终氧化为CO32-、CO2和N2。则1mol CN－在阳极被完全氧化，同时在阴极上产生H2的物质的量为___________（不考虑副反应）。

③电解后期需在废水中加入食盐继续电解，加食盐除可提高电流效率外，还因为___________。

（3）纳米零价铁除去酸性废水中的三氯乙烯、五价砷的原理如下图所示：

纳米零价铁中Fe为负极， C2HCl3在其表面被还原的电极反应式为___________；在含高浓度SO42－的酸性溶液中脱除砷的化学方程式为___________。

Answer 1

【答案】 4×1037 防止生成HCN，污染空气并造成人员中毒 2.5mol 阳极上生成的Cl2及溶液中产生的ClO－可氧化CN－ C2HCl3+5H++8e－=C2H6 + 3Cl－ 14Fe2++SO42－+AsO3－+14H+ = FeAsS↓+13Fe3++7H2O

【解析】（1）用FeS除去废水中汞盐的反应为Hg2++FeSHgS + Fe2+，该反应的平衡常数为K=；（2）①HCN的Ka=6.3×10-10，沸点为25.7℃，有剧毒，电解前需将废水的pH调至10～11，其目的是防止生成HCN，污染空气并造成人员中毒；②惰性电极电解时，CN－在阳极最终氧化为CO32－、CO2和N2。电极反应：4OH－-4e－=2H2O+O2↑，4CN－+5O2=2CO32－+2CO2↑+2N2 ↑，1mol CN－在阳极被完全氧化，需要5/4molO2，电子转移为5mol，电子守恒，阴极电极反应为2H＋+2e－=H2↑，在阴极上产生H2的物质的量2.5mol。③电解后期需在废水中加入食盐继续电解，加食盐除可提高电流效率外，阳极生成的氯气和溶液中生成次氯酸盐可以氧化CN－离子；（3）纳米零价铁中Fe为负极，由图可知C2HCl3在其表面被还原为乙烷，据电荷守恒、原子守恒，电极反应为：C2HCl3+5H＋+8e－=C2H6+3Cl－，据图可判断亚铁离子还原AsO3－，因此在酸性溶液中脱除砷，反应的离子方程式为：14Fe2++SO42－+AsO3－+14H+ = FeAsS↓+13Fe3++7H2O。