(8分)工业上为了处理含Cr2O72-离子的酸性废水,采用以下处理方法:
①往工业废水中加入适量食盐。
②以铁作为阳极进行电解。
③鼓入空气。经过一段时间后,使废水中含铬量降到可排放的标准。
请用已学过的化学知识解释处理含Cr2O72-离子的工业废水的原因。
注:Fe(OH)3开始沉淀的pH为2.7,沉淀完全的pH为3.7。Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6,沉淀完全的pH值为9.6,并且Fe(OH)2呈絮状,不易从溶液除去。
选择以铁做阳极:以Fe为阳极,电极反应式为:
阳极 Fe-2e=Fe2+;阴极 2H++2e=H2↑
加入少量食盐,是增加污水中离子浓度,增强导电能力。以生成的Fe2+为还原剂,在酸性溶液中与Cr2O72-离子发生氧化还原反应,离子方程式略。
这样Cr2O72-离子被还原成Cr3+。在电解过程中,由于H+在阴极不断放电,打破了水的电离平衡、促进水的电离,溶液的pH值上升,溶液中的阳离子以Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3形成沉淀。
由信息可知,Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6,沉淀完全的pH值为9.6,并且Fe(OH)2呈絮状沉淀不便分离,不易从溶液中除去。根据已学的知识,Fe(OH)2极易被O2氧化,所以在处理过程中鼓入空气,让空气中O2充分与Fe(OH)2反应(反应方程式略),成为容易分离的Cr(OH)3、Fe(OH)3,使废水含铬量降到可排放标准。
科目:高中化学 来源:江苏省仪征中学2010-2011学年高二上学期期末统考化学试题(选修) 题型:022
铬是一种用途广泛的化工原料,同时也是一种严重的污染物,且六价铬具有强烈的致癌作用.工业上为了处理含Cr2O的酸性废水,按下面的方法处理:往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀;以铁为电极进行电解,从而使溶液的pH不断增大,废水由酸性转化为碱性,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,过滤回收沉淀,工业废水中铬的含量己低于排放标准.
试回答:
(1)加入适量的NaCl是为了________
(2)电极反应式:阳极________,阴极________
(3)由Cr2O变为Cr3十的离子方程式为________
(4)工业废水由酸性变碱性的原因为________
(5)能否改用石墨或铜电极________(填“能”或“不能”),原因为________
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科目:高中化学 来源:江苏省扬州市安宜高中2010-2011学年高二上学期期末考试化学试题(选修) 题型:058
铬是一种用途广泛的化工原料,同时也是一种严重的污染物,且六价铬具有强烈的致癌作用.工业上为了处理含Cr2O72一的酸性废水,按下面的方法处理:往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀;以铁为电极进行电解,从而使溶液的pH不断增大,废水由酸性转化为碱性,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉.淀生成,过滤回收沉淀,工业废水中铬的含量己低于排放标准.
试回答:
(1)加入适量的NaCl是为了________.
(2)电极反应式:阳极________,阴极________.
(3)由Cr2O72一变为Cr3+的离子方程式为________.
(4)工业废.水由酸性变碱性的原因为________.
(5)能否改用石墨或铜电极________(填“能”或“不能”),原因为________.
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科目:高中化学 来源: 题型:
工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,采用下列的处理方法: 是绿矾(FeSO4·7H2O),把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。其主要的化学方程式如下:
H2Cr2O7+6FeSO4+6 H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe 2(SO4)3+7H2O
现用上述方法处理1×104L含铬(+6价)78mg/L的废水(Cr相对原子质量为52),请回答下列问题:
⑴处理后,沉淀物中除Cr(OH)3外,还有 . (用化学式表示)。
⑵需用绿矾的质量 。
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科目:高中化学 来源:2013届黑龙江省哈三中高三10月月考化学试卷(带解析) 题型:填空题
(14分) (1) 2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如下图所示。
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在______________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。
(2)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp =1×10—32 mol4?L-4,溶液的pH至少为____,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg?L—1的废水,需用绿矾的质量为 kg。(保留主要计算过程)
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年湖北省襄阳市高三调研三月统一测试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
(14分) 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。
Ⅰ.每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。最近,我国在甲醇燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如下图1所示。
(1)请写出从C口通入O2发生的电极反应式 。
(2)以石墨做电极电解饱和食盐水,如下图2所示。电解开始后在 的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为 (保留两位有效数字,NA取6.02×1023)。
Ⅱ.随着电池使用范围的日益扩大,废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。
(1)电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。请用离子方程式说明上述除杂的原理 。
(2)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为 。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32 mol4·L-4,溶液的pH至少为 ,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg•L-1的废水,需用绿矾的质量为 kg。(写出主要计算过程)
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