分析下列水处理方法.完成下列问题:(1)处理含Cr2O72-工业废水的工艺:①工艺一:含Cr2O72-的工业废水$\stackrel{调节pH=2-3}{→}$$\stackrel{加入Na {2}S {2}O {3}溶液}{→}$Cr3+.SO42--→．为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+.请你设计一个处理方案:加入NaOH．②工艺二:向� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．分析下列水处理方法，完成下列问题：
（1）处理含Cr₂O₇^2-工业废水的工艺：
①工艺一：含Cr₂O₇^2-的工业废水$\stackrel{调节pH=2-3}{→}$$\stackrel{加入Na_{2}S_{2}O_{3}溶液}{→}$Cr³⁺、SO₄^2-…→．为了进一步除去上述流程中生成的Cr³⁺，请你设计一个处理方案：加入NaOH．
②工艺二：向废水中加入过量的FeSO₄溶液，经过一系列反应后，FeSO₄溶液和Cr₂O₇^2-可形成铁氧体沉淀，从而除去铬元素．若使含1mol Cr₂O₇^2-的废水中的Cr₂O₇^2-完全转化为一种化学式为Cr_0.5Fe_2.5O₄的铁氧体（其中的铬元素为+3价），理论上需要绿矾（FeSO₄•7H₂O）的质量不少于2780g，上述得到的铁氧体中，Fe³⁺和Fe²⁺的个数之比3：2．
（2）如下是处理含氰（主要以CN^-形式存在）废水工艺流程的一部分：含氰废水$\stackrel{调节pH=12}{→}$$\stackrel{加入ClO_{2}}{→}$．发生上述转化后CN^-中碳元素转化为+4价，氮元素转化为0价，氯元素转化为-1价，若废水中CN^-的浓度为300mg/L，含氰废水的流量为0.8m³/h，为保证安全，实际投放的ClO₂为理论值得1.3倍，则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO₂的质量为0.81kg（结果保留两位有效数字）．
（3）监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法，酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞，滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色．饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰，但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物（如S^2-）对实验有干扰．
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样，其目的是吸附水中有色物质（脱色）．
②若水中含有Cr₂O₇^2-，常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚，其目的是将水样可能含有的高铁离子及铬酸盐还原．

分析（1）①加碱使Cr³⁺形成溶度积极小的氢氧化铬，而除去；
②1mol Cr₂O₇^2-的废水中的Cr₂O₇^2-完全转化为一种化学式为Cr_0.5Fe_2.5O₄的铁氧体，根据原子守恒，生成Cr_0.5Fe_2.5O₄的物质的量为：$\frac{2}{0.5}$=4mol，所以理论上需要绿矾（FeSO₄•7H₂O）的物质的量为：4mol×2.5=10mol，根据m=nM，计算求解；Cr_0.5Fe_2.5O₄中铁的平均化合价为：$\frac{8-0.5×3}{2.5}$=+2.6价，设Fe³⁺和Fe²⁺的个数之比x：y，则$\frac{3x+2y}{x+y}=2.6$，解之得0.4x=0.6y，由此分析解答；
（2）根据2CN^-+2ClO₂=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-进行计算；
（3）①滴定前常用氢氧化铝悬浊液疏松多孔，具有极强的吸附性；
②对苯二酚具有很的还原性，能还原高价铁、六价铬．

解答解：（1）①加碱使Cr³⁺形成溶度积极小的氢氧化铬，而除去，故答案为：加入NaOH；
②1mol Cr₂O₇^2-的废水中的Cr₂O₇^2-完全转化为一种化学式为Cr_0.5Fe_2.5O₄的铁氧体，根据原子守恒，生成Cr_0.5Fe_2.5O₄的物质的量为：$\frac{2}{0.5}$=4mol，所以理论上需要绿矾（FeSO₄•7H₂O）的物质的量为：4mol×2.5=10mol，所以m=nM=10mol×278g/mol=2780g，Cr_0.5Fe_2.5O₄中铁的平均化合价为：$\frac{8-0.5×3}{2.5}$=+2.6价，设Fe³⁺和Fe²⁺的个数之比x：y，则$\frac{3x+2y}{x+y}=2.6$，解之得0.4x=0.6y，所以x：y=3：2，故答案为：2780；3：2；
（2）若含氰废水流量为0.8m³/h，含氰（CN^-）浓度为300mg/L，1小时废水中含（CN^-）的质量为0.8×10³L×300mg/L=2.4×10⁴mg=24g，含（CN^-）的物质的量为$\frac{24g}{26g/mol}$=$\frac{12}{13}$mol，根据2CN^-+2ClO₂=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-，CN^-～ClO₂，理论需ClO₂的物质的量为$\frac{12}{13}$mol，实际需$\frac{12}{13}$×1.3=1.2mol，则完成氧化每小时共需投入ClO₂质量为1.2mol×67.5g/mol=81g=0.81kg，
故答案为：0.81；
（3）①滴定前常用氢氧化铝悬浊液疏松多孔，具有极强的吸附性，来吸附水中有色物质（脱色），故答案为：吸附水中有色物质（脱色）；
②对苯二酚具有很的还原性，能还原高价铁、六价铬，以防对后继滴定产生干扰，故答案为：将水样可能含有的高铁离子及铬酸盐还原．