18.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理.
常用的处理方法有两种.
方法1:还原沉淀法该法的工艺流程为:
CrO${\;}_{4}^{2-}$$→_{①转化}^{H+}$Cr2O${\;}_{7}^{2-}$$→_{②}^{Fe_{3}+}$Cr3+$→_{③沉淀}^{OH-}$Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrO${\;}_{4}^{2-}$(黄色)+2H+?CrO${\;}_{7}^{2-}$(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显橙色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是ac(填字母).
a.2v(Cr2O${\;}_{7}^{2-}$)═v(CrO${\;}_{4}^{2-}$)
b.Cr2O${\;}_{7}^{2-}$和CrO${\;}_{4}^{2-}$的浓度相同
c.溶液的颜色不变
(3)完成第②步中氧化还原反应的离子方程式:(  )Cr2O${\;}_{7}^{2-}$+(  )Fe2++(  )H+═(  )Cr3++(  )Fe3++(  )H2O
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)?Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积K30=c(Cr3+)•c3(OH-)=1×10 -32,要使Cr3+沉淀完全(Cr3+浓度等于或小于1×10-5mol.L-l时,Cr3+已沉淀完全),溶液的pH至少应调至5
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-;的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀.
(5)用Fe做电极的原因为阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)2H++2e-=H2↑.溶液中同时生成的沉淀还有Fe(OH)3(填化学式).
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