電鍍工業(yè)往往產生含CrO42-、Cr2O72-的含鉻廢水,排放前須將二者還原為Cr3+,之后再加堿沉淀出Cr(OH)3,經處理后廢水中鉻的含量顯著降低。
(1)CrO42-、Cr2O72-中,鉻(Cr)元素的化合價為 +6+6。
(2)化學平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O K=4.2×1014。
體系中c(H+)=0.01mol?L-1時,比較c(Cr2O72-)、c(CrO42-)的大?。?!--BA-->c(Cr2O72-)>c(CrO42-)c(Cr2O72-)>c(CrO42-)。
(3 )化學還原法處理含鉻廢水
ⅰ.向廢水中加入H2SO3(二元弱酸;SO2溶于水即得H2SO3)。
①H2SO3的電離常數Ka1的表達式為 Ka1=c(H+)?c(HSO3-)c(H2SO3)Ka1=c(H+)?c(HSO3-)c(H2SO3)。
②將Cr2O72-轉變?yōu)镃r3+,利用了H2SO3的酸性和 還原還原性。
ⅱ.投加生石灰,將Cr3+沉淀為Cr(OH)3。
(4)電解還原法處理酸性含鉻廢水:以鐵板做陰、陽極,電解含鉻廢水,示意如圖。
①陽極電極反應:Fe-2e-═Fe2+。產生的Fe2+將Cr2O72-還原為Cr3+的離子方程式為 Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O。
②陰極區(qū)的pH 增大增大(填“增大”或“減小”),使Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。
③隨著電解的進行,陽極鐵板會發(fā)生鈍化,表面形成FeO?Fe2O3的鈍化膜,使電解池不能正常工作。將陰極鐵板與陽極鐵板交換使用,一段時間后,鈍化膜消失。結合有關反應,解釋鈍化膜消失的原因:陽極鐵板表面形成FeO?Fe2O3的鈍化膜會在酸中溶解,FeO?Fe2O3+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O,所以一段時間后,鈍化膜消失陽極鐵板表面形成FeO?Fe2O3的鈍化膜會在酸中溶解,FeO?Fe2O3+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O,所以一段時間后,鈍化膜消失。
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【答案】+6;c(Cr2O72-)>c(CrO42-);Ka1=;還原;Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O;增大;陽極鐵板表面形成FeO?Fe2O3的鈍化膜會在酸中溶解,FeO?Fe2O3+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O,所以一段時間后,鈍化膜消失
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:3難度:0.5
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1.利用微生物處理有機廢水,可在獲得電能的同時實現海水淡化。現以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用圖甲所示裝置處理含CH3COO-的有機廢水,并用該裝置在鐵上鍍銅(如圖乙),下列說法不正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:170難度:0.5 -
2.(NH4)2S2O8電化學循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
(1)(NH4)2S2O8的電解法制備。
已知:電解效率η的定義為η(B)=×100%。n(生成B所用的電子)n(通過電極的電子)
①電極b是
②生成S2的電極反應式是O2-8
③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時,還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是O2-8)為80%,不考慮其他副反應,則制備的(NH4)2S2O8的物質的量濃度為O2-8
(2)苯酚的降解
已知:?具有強氧化性,Fe2+性度較高時會導致SO-4?猝滅。S2SO-4可將苯酚氧化為CO2,但反應速率較慢。加入Fe2+可加快反應,過程為:O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4
②將電解得到的含S2溶液稀釋后加入苯酚處理器,調節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測得在相同時間內,不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
用等物質的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
(3)苯酚殘留量的測定
已知:電解中轉移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產生的Br2全部與苯酚反應,當苯酚完全反應時,消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:136引用:2難度:0.4 -
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(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質,丙裝置中陽極上電極反應式為發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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