已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]-,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法:
★还原法:在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬.
具体流程如下:

有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 Fe2+ Fe3+ Cr3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH 9.0 3.2 5.6
(1)写出Cr2
O
2-
7
与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

(2)还原+6价铬还可选用以下的
BD
BD
试剂(填序号).
A.明矾  B.铁屑  C.生石灰  D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀.则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为
CD
CD
(填序号).
A.Na2O2  B.Ba(OH)2  C.Ca(OH)2  D.NaOH
此时调节溶液的pH在
B
B
(填序号)范围最佳.
A.3~4  B.6~8  C.10~11  D.12~14
★电解法:将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生成的Fe2+和Cr2
O
2-
7
发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去.
(4)写出阴极的电极反应式
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-

(5)电解法中加入氯化钠的作用是
增强溶液导电性或盐析
增强溶液导电性或盐析

(6)若外接电源为熔融碳酸盐燃料电池,其工作原理示意图如图,则熔融碳酸盐燃料电池的正极反应可表示为
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
NiSO4?6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.操作步骤如下:
①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30min,过滤.
②向滤液中滴入适量的Na2S,除去Cu2+、Zn2+,过滤.
③保持滤液在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃加入NaOH调节pH,除去铁和铬.
④在③的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀.
过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性
过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性

向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解
向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解

⑦蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体.
⑧用少量乙醇洗涤并凉干.
(1)步骤②除可观察到黑色沉淀外,还可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生:
S2-+2H+═H2S↑
S2-+2H+═H2S↑

(2)步骤③中,加6%的H2O2时,温度不能过高,其原因是
减少过氧化氢的分解
减少过氧化氢的分解

(3)除铁方法有两种,一是用H2O2作氧化剂,控制pH在2~4范围内生成氢氧化铁沉淀;另一种方法常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO44(OH)12]沉淀除去.右图是温度-pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39).
下列说法正确的是
cd
cd
(选填序号).
a.FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10-29
c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为6Fe2++Cl
O
-
3
+6H+═6Fe3++Cl-+3H2O
d.工业生产中温度常保持在85℃~95℃生成黄铁矾钢,此时水体的pH约为1.2~1.8
(4)确定步骤④中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是
上层清液呈无色
上层清液呈无色

(5)补充上述步骤⑤和⑥(可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸).
 0  16709  16717  16723  16727  16733  16735  16739  16745  16747  16753  16759  16763  16765  16769  16775  16777  16783  16787  16789  16793  16795  16799  16801  16803  16804  16805  16807  16808  16809  16811  16813  16817  16819  16823  16825  16829  16835  16837  16843  16847  16849  16853  16859  16865  16867  16873  16877  16879  16885  16889  16895  16903  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网