Question

5．某工业废水中含有CN^-和Cr₂O₇^2-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理，回答下列问题：

（1）步骤②中，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-的离子方程式为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-．
（2）步骤③的反应为S₂O₃^2-+Cr₂O₇^2-+H⁺-→SO₄^2-+Cr³⁺+H₂O（未配平），则每消耗0.4mol Cr₂O₇^2-转移2.4mol e^-．
（3）含Cr³⁺废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去．
（4）取工业废水水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀．蓝色沉淀转化成黑色沉淀的离子方程是：Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq）．

Answer 1

分析 由流程可知，CN^-废水调整溶液pH加入NaClO溶液，氧化CN^-离子反应生成CNO^-的废水，含Cr₂O₇^2-的废水调整溶液pH加入Na₂S₂O₃发生氧化还原反应得到含硫酸根离子的废水，处理的废水继续处理得到待测水样；
（1）碱性条件下，CN^-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO^-、Cl^-离子，据此写出离子方程式；
（2）Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，结合化合价计算转移电子；
（3）Cr³⁺废水有毒，可使Cr³⁺生成沉淀过滤除去；
（4）待检水样中还有Cu²⁺，加碱发生Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓，再加入Na₂S溶液，CuS比Cu（OH）₂更难溶，则发生沉淀的转化．

解答 解：（1）碱性条件下，CN^-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO^-、Cl^-离子，离子反应为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-，故答案为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（2）步骤②中，无气体放出，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-，则因为是在碱性环境中，故ClO^-只能被还原为Cl^-，反应式为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
故答案为：2.4；
（3）Cr³⁺废水有毒，可使Cr³⁺生成沉淀过滤除去，故调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去，
故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去；
（4）蓝色沉淀为Cu（OH）₂，CuS（s）比Cu（OH）₂（s）更难溶，发生了沉淀的转化，涉及的离子反应方程式为Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓、Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq），
故答案为：Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq）．

点评 本题以污水处理流程综合考查混合物分离提纯，为高频考点，涉及氧化还原反应、离子方程式、水溶液中的离子平衡、沉淀溶解平衡等电解质溶液的相关知识，综合性较强，侧重考查学生的知识运用能力、灵活分析处理实际问题的能力，题目难度中等．