(10分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1：還原沉淀法    該法的工藝流程為：

其中第①步存在平衡：2CrO42—（黃色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯           色。
（2）第②步中，還原1mol Cr2O72—離子，需要________mol的FeSO4·7H2O。
(3)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)
常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至         。
方法2：電解法    該法用Fe做電極電解含Cr2O72—的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。
（4）用Fe做電極的原因為             。
（5）在陰極附近溶液pH升高的原因是（結(jié)合電極反應(yīng)式解釋）                        ；
溶液中同時生成的沉淀還有                         

(10分)（1）橙   1分
（2）6    1分
（3）5    2分
（4）陽極反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2+，提供還原劑Fe2+   2分
（5）2H+ + 2e－＝H2↑，溶液酸性減弱   2分      Fe(OH)3    2分

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

當今水體的污染成為人們關(guān)注的焦點．利用化學原理可以對工廠排放的廢水進行有效檢測與合理處理．
（1）廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-，一般可以通過以下兩種方法將其除去．
①方法一：將Ca（OH）2或CaO 投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而進行回收．已知常溫下Ksp[Ca3（PO4）2]=2.0×10-33，當處理后的廢水中c（Ca2+）=2.0×10-7 mol?L-1時，溶液中c（PO43-）=
5.0×10-7
5.0×10-7
mol?L-1．
②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石--鳥糞石，反應(yīng)的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓．該方法中需要控制污水的pH為7.5～10.0，若pH高于10.7，鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低．其原因可能為
當pH高于10.7時，溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應(yīng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動
當pH高于10.7時，溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應(yīng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動
；與方法一相比，方法二的優(yōu)點為
能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
．
（2）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2-，可在堿性條件下加入鋁粉除去，加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體．現(xiàn)有1.0t含氮質(zhì)量分數(shù)為0.035%的NO2-廢水，用此法完全處理后生成的AlO2-的物質(zhì)的量為
50mol
50mol
．
（3）工業(yè)上也會利用鋁粉除去含氮廢水中的NO3-．現(xiàn)在處理100m3濃度為2.0×10-4mol?L-1的NaNO3溶液，加入一定量的2mol?L-1的NaOH溶液和鋁粉，控制溶液pH在10.7左右，加熱，使產(chǎn)生的氣體全部逸出，當NaNO3反應(yīng)掉一半時，測得氮氣和氨氣的體積比為4：1，求此過程中消耗鋁的質(zhì)量．（寫出計算過程，無過程以0分計算）

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科目：高中化學 來源： 題型：

(11分)根據(jù)廢水中所含有害物質(zhì)的不同，工業(yè)上有多種廢水的處理方法。

（1）①廢水I若采用CO2處理，離子方程式是                              。

②廢水Ⅱ常用明礬處理。實踐中發(fā)現(xiàn)廢水中的c（HCO-3）越大，凈水效果越好，這是因為                                                          。

③廢水III中的汞元素存在如下轉(zhuǎn)化：

Hg2++CH4 =CH3Hg++H+，我國規(guī)定，Hg2+的排放標準不能超過0.05 mg／L。若某工廠排放的廢水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1，是否達到了排放標準      （填“是”或“否”）。

④廢水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若參加反應(yīng)的C12與CN-的物質(zhì)的量之比為5：2，則該反應(yīng)的離子方程式                                            。

（2）化學需氧量（COD）可量度水體受有機物污染的程度，它是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，換算成氧的含量（以mg／L計）。某研究性學習小組測定某水樣的化學需氧量（COD），過程如下：

I．取V1mL水樣于錐形瓶，加入10.00 mL 0.2500 mol／L K2Cr2O7溶液。

II．加碎瓷片少許，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均勻，加熱。

III．反應(yīng)完畢后，冷卻，加指示劑，用c mol／L硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定。終點時消耗硫酸亞鐵銨溶液V2 mL。

①I中，量取K2Cr207溶液的儀器是            。（酸式滴定管或堿式滴定管）

②Ⅱ中，碎瓷片的作用是                     。

③III中，發(fā)生的反應(yīng)為：Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

由此可知，該水樣的化學需氧量COD=         （用含c、V1、V2的表達式表示）。

 

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科目：高中化學 來源：2012屆江蘇省重點中學高三下學期開學質(zhì)量檢測化學試卷 題型：填空題

（12分）當今水體的污染成為人們關(guān)注的焦點。利用化學原理可以對工廠排放的廢水進行有效檢測與合理處理。
（1）廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43－，一般可以通過以下兩種方法將其除去。
①方法一：將Ca(OH)2或CaO 投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而進行回收。已知常溫下Ksp[Ca3(PO4)2]＝2.0×10－33，當處理后的廢水中c(Ca2+)＝2.0×10－7 mol·L－1時，溶液中c(PO43－)＝     mol·L－1。
②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石——鳥糞石，反應(yīng)的方程式為Mg2+＋NH4+＋PO43－＝MgNH4PO4↓。該方法中需要控制污水的pH為7.5～10.0，若pH高于10.7，鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低。其原因可能為           ；與方法一相比，方法二的優(yōu)點為                    。
（2）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2－，可在堿性條件下加入鋁粉除去，加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體�，F(xiàn)有1.0t含氮質(zhì)量分數(shù)為0.035％的NO2－廢水，用此法完全處理后生成的AlO2－的物質(zhì)的量為      。
（3）工業(yè)上也會利用鋁粉除去含氮廢水中的NO3－。現(xiàn)在處理100m3濃度為2.0×10－4 mol·L－1的NaNO3溶液，加入一定量的2 mol·L－1的NaOH溶液和鋁粉，控制溶液pH在10.7左右，加熱，使產(chǎn)生的氣體全部逸出，當NaNO3反應(yīng)掉一半時，測得氮氣和氨氣的體積比為4∶1，求此過程中消耗鋁的質(zhì)量。（寫出計算過程，無過程以0分計算）
                                          

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科目：高中化學 來源：2013屆福建省四地六校高二下學期第一次聯(lián)考化學試卷 題型：填空題

(11分)根據(jù)廢水中所含有害物質(zhì)的不同，工業(yè)上有多種廢水的處理方法。

（1）①廢水I若采用CO2處理，離子方程式是                               。

②廢水Ⅱ常用明礬處理。實踐中發(fā)現(xiàn)廢水中的c（HCO-3）越大，凈水效果越好，這是因為                                                           。

③廢水III中的汞元素存在如下轉(zhuǎn)化：

Hg2++ CH4 =CH3Hg++H+，我國規(guī)定，Hg2+的排放標準不能超過0.05 mg／L。若某工廠排放的廢水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1，是否達到了排放標準       （填“是”或“否”）。

④廢水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若參加反應(yīng)的C12與CN-的物質(zhì)的量之比為5：2，則該反應(yīng)的離子方程式                                            。

（2）化學需氧量（COD）可量度水體受有機物污染的程度，它是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，換算成氧的含量（以mg／L計）。某研究性學習小組測定某水樣的化學需氧量（COD），過程如下：

I．取V1mL水樣于錐形瓶，加入10.00 mL 0.2500 mol／L K2Cr2O7溶液。

II．加碎瓷片少許，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均勻，加熱。

III．反應(yīng)完畢后，冷卻，加指示劑，用c mol／L硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定。終點時消耗硫酸亞鐵銨溶液V2 mL。

①I中，量取K2Cr207溶液的儀器是            。（酸式滴定管或堿式滴定管）

②Ⅱ中，碎瓷片的作用是                      。

③III中，發(fā)生的反應(yīng)為：Cr2O2-7+6Fe2++14 H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

由此可知，該水樣的化學需氧量COD=         （用含c、V1、V2的表達式表示）。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

(10分)

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水對水體的污染也日趨嚴重。通過控制溶液的pH對工業(yè)廢水中的金屬離子進行分離是實際工作中經(jīng)常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常數(shù))和金屬離子在某濃度下開始沉淀所需的pH(表中濃度為相應(yīng)pH時溶液中有關(guān)金屬離子產(chǎn)生沉淀的最小濃度；當溶液中金屬離子濃度小于10-5 mol·L-1時通常認為該離子沉淀完全)。

金屬離子

Ksp

pH(10-1 mol·L-1)

pH(10-5 mol·L-1)

Fe3+

4.0×10-38

2.7

3.7

Cr3+

6.0×10-31

4.3

5.6

Cu2+

2.2×10-20

4.7

6.7

Ca2+

4.0×10-5

12.3

14.3

(1)某廠排出的廢水中含有Cu2+和Fe3+，測得其濃度均小于0.1 mol·L-1。為除去其中的Fe3+，回收銅，需控制的pH范圍是_______________________________。

(2)為了處理含有Cr2O72-酸性溶液的工業(yè)廢水，采用如下方法：向廢水中加人適量NaCl，以Fe為電極進行電解，經(jīng)過一段時間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，從而使廢水中鉻含量低于排放標準。

 ①Cr2O72-轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+的離子方程式為______________________。

 ②pH對廢水中Cr2O72-去除率的影響如右圖。你認為電解過程中溶液的pH取值在______范圍內(nèi)對降低廢水中的鉻含量最有利，請說明理由：____________________________________________。

[注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前廢水中Cr2O72-的濃度，c—處理后廢水中Cr2O72-的濃度]

(3)沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用。例如，用Na2CO3溶液可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為較疏松而易清除的CaCO3，該沉淀轉(zhuǎn)化達到平衡時，其平衡常數(shù)K＝_________(寫數(shù)值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]

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