Question

某工业废水中含有CN^-和Cr₂

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等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：
回答下列问题：

（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是

 

．
（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为

 

．
（3）含Cr³⁺废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：
（4）反应③中，每消耗0.4mol Cr₂

O

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转移2.4mol e^-，该反应离子方程式为：

 

．
（5）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因：

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,常见的生活环境的污染及治理

专题：实验设计题

分析：（1）从流程分析所用方法；
（2）碱性条件下，CN^-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO^-、Cl^-离子，据此写出离子方程式；
（3）Cr³⁺废水有毒，可使Cr³⁺生成沉淀过滤除去；
（4）利用每0.4molCr₂O₇^2-转移2.4mol的电子来计算被还原后Cr元素的化合价，再书写离子方程式；
（3）根据铜离子与氢氧根离子反应生成沉淀及沉淀的转化来分析．

解答： 解：（1）从流程看，CN^-转化为CNO^-，化合价升高被氧化剂氧化，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺化合价降低，故还原剂还原，故采用方法为氧化-还原法；
故答案为：氧化-还原法；
（2）步骤②中，无气体放出，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-，则因为是在碱性环境中，故ClO^-只能被还原为Cl^-，反应式为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
故答案为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（3）Cr³⁺废水有毒，可使Cr³⁺生成沉淀过滤除去，故调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去，
故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去；
（4）每0.4molCr₂O₇^2-转移2.4mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，
则离子反应为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
故答案为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（5）因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）₂更难溶，则加入Na₂S溶液能发生沉淀的转化，
故答案为：待检水样中还有Cu²⁺，加碱发生Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓，再加入Na₂S溶液，CuS比Cu（OH）₂更难溶，则发生Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq），使沉淀向更难溶方向转化．

点评：本题考查了氧化还原反应，沉淀溶解平衡知识，注重了化学与实际生产的联系，学生应学会利用物质的性质、元素的化合价、电子守恒等来解答．