4.电镀含铬废水的处理方法较多.
(1)某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性较强.为回收利用,通常采用如下流程处理:

已知:(1)Cr(OH)3$\stackrel{NaOH}{→}$NaCrO2$\stackrel{Cl_{3}}{→}$Na2CrO4$\stackrel{酸化}{→}$Na2Cr2O7
(2)Cu(OH)2能溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3•H2O═[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O
请回答:
(1)操作Ⅰ的名称过滤,上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还有玻璃棒.
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为Cu(OH)2、Fe(OH)3(写化学式),试剂乙的名称氨水.
(3)加入试剂甲的目的将Fe2+氧化成Fe3+
(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式:2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
(2)酸性条件下,六价铬主要以Cr2O${\;}_{7}^{2-}$形式存在.工业上用以下方法处理含Cr2O${\;}_{7}^{2-}$的废水:①往废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间,最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准.
(5)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?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.
(6)已知某含Cr2O${\;}_{7}^{2-}$的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L,处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5mg/L.处理该废水1000m3并达到排放标准,至少消耗铁的质量为336kg.
3.为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如图1:

部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO22SO4
溶解性可溶难溶难溶易溶
回答下列问题:
(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,写出该反应的化学方程式3V2O5+10Al $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6V+5Al2O3
(2)图2中所示滤液中含钒的主要成分为VOSO4(写化学式).有学者建议将滤液进行如下处理后再用KClO3氧化

图2中的萃取与反萃取的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂).
RSO4(水层)+2HA(有机层)?RA2(有机层)+H2SO4(水层),上图中的X试剂为硫酸;这种萃取与反萃取过程有别于用CCl4萃取碘水中的碘,二者的相同点是有机层与水溶液不相溶而分层,不同点是这种萃取与反萃取过程利用平衡移动发生了化学反应,而用CCl4萃取碘水中的碘利用了相似相溶原理是物理溶解
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式NH4++VO3-=NH4VO3↓;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据图3判断最佳控制氯化铵系数和温度为4、80℃.
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO22SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,完成反应的离子方程式为□VO2++□H2C2O4+□2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O=□VO2++□CO2↑+□H2O.
(5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO2++V2++2H+$?_{充电}^{放电}$VO2++H2O+V3+,电池充电时阳极的电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+
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