Question

（15分）【化学---化学与技术】

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）上述处理废水流程中主要采用的方法是               。

（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为                         。

（3）含Cr³⁺废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：                            

（4）反应③中，每消耗0.4 mol Cr₂O₇^2-转移2.4 mol e^-，该反应离子方程式为：          。

（5）取少量待测水样于试管中，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，解释产生该现象的原因：    。

 

Answer 1

【答案】

（1）氧化—还原法（2分）     （2）CN^-+ClO^-    CNO^-+Cl^-（3分）

（3）调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去（4分，其他合理答案也给分）

（4）3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺    6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O（3分）

（5）Cu²⁺+2OH^-    Cu（OH）₂↓ 、 Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）    CuS（s）+2OH^-（aq）

或Ksp（CuS）<Ksp[Cu（OH）₂],使沉淀向更难溶方向转化。（3分）

【解析】（1）次氯酸或Cr₂O₇^2-都具有氧化性，所以处理废水都方法都是氧化—还原法。

（2）反应后无气体放出，说明次氯酸钠都还原产物是氯化钠，而不是氯气，所以该反应的离子方程式为CN^-+ClO^-    CNO^-+Cl^-。

（3）处理废水中的Cr³⁺，可以通过沉淀法，即调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去。

（4）每消耗0.4 mol Cr₂O₇^2-转移2.4 mol e^-，说明反应中转移6个电子，因此其还原产物是Cr³⁺。由于氧化产物是SO₄^2-，所以方程式为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺    6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O。

（5）蓝色沉淀是氢氧化铜，由于硫化铜的溶解度小于氢氧化铜的，所以根据沉淀转化的实质向更难溶方向转化，所以反应中生成硫化铜黑色沉淀。有关方程式为Cu²⁺+2OH^-    Cu（OH）₂↓ 、 Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）    CuS（s）+2OH^-（aq）。