摘要:含有Cr2O2-7的工业酸性废水会对环境造成铬污染.排放前要进行如下处理: ①先将Cr2O2-7还原成Cr3+,②加入适量的固体NaOH.以铁为电极电解. 同时持续地向溶液中鼓入空气.以使溶液的pH值不断升高.即令溶液由酸性转为碱性.Cr3+则以氢氧化物沉淀被除去. 引起溶液的pH值不断升高的原因是 ( ) (A)作为阳极的铁不断溶解 (B)因电解过程消耗水而使溶液的体积不断减小 (C)电解时H+在阴极被还原 (D)Cr2O2-7转化为Cr3+时消耗了H+

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(2013?泰安三模)铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛.
(一)工业废水中有一定量的Cr2
O
2-
7
Cr
O
2-
4
,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理.常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2
O
2-
7
的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀.
(1)用Fe作电极的目的是
提供还原剂Fe2+
提供还原剂Fe2+

(2)阴极附近溶液pH升高的原因是
2H+-2e-═H2
2H+-2e-═H2
(用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有
Fe(OH)3
Fe(OH)3

(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁.制备高纯铁涉及的主要生产流程如图所示:

已知:①某赤铁矿石含60.0%Fe2O3、3.6%FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等.
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 6.7
(3)步骤②中加双氧水的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+
将Fe2+氧化为Fe3+
,pH控制在3.4的作用是
铁离子完全转化为沉淀,而其他离子不沉淀
铁离子完全转化为沉淀,而其他离子不沉淀
;已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,该温度下反应:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+的平衡常数K=
5.0×10-9
5.0×10-9

(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净?
取少量最后一次的洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则表明沉淀没有洗净,若无沉淀生成,则表明已洗净
取少量最后一次的洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则表明沉淀没有洗净,若无沉淀生成,则表明已洗净
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(2012?湖南模拟)2011年8月12日,网传云南曲靖市越州镇约5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放,毒水被直接排放到南盘江中.被污染的水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性较强.
Ⅰ.污泥中Cr+回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
开始沉淀时的pH 1.9 7.0 - _ 4.7 -
沉淀完全时的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9(>9溶解)
(1)实验室用18.4mol?L-1的浓硫酸配制250mL 4.8mol?L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需
250mL容量瓶、胶头滴管.
250mL容量瓶、胶头滴管.

(2)加入H2O2的作用是
将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,以便于与杂质离子分离
将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,以便于与杂质离子分离
.调节溶液的pH=8是为了除去
Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
离子.
(3)还原过程发生以下反应,请配平:
1
1
Na2Cr2O7+
3
3
SO2+
11
11
H2O
H2O
2
2
Cr(OH)(H2O)5 SO4+
Na2SO4
Na2SO4

Na2SO4
Ⅱ.工业废水中常含有一定量的Cr2
O
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Cr
O
2-
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,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理.其中一种处理方法为电解法,该法用Fe做电极,电解含Cr2
O
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的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀.
阳极的电极反应式为
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+

电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?
不能
不能
(填“能”或“不能”),理由是
因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
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