某课外活动小组欲降低废水中重金属元素铬的含量,查阅资料知,可将
Cr2转化为Cr(OH)
3沉淀除去.
已知:
|
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物开始沉淀完全时的pH |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cr3+ |
6.0 |
8.0 |
(1)将含铬废水进行如下处理:
①在废水中加入的混凝剂是一种复盐,将其配成溶液后加入过量的NaOH溶液,产生先有白色沉淀生成,后沉淀溶解的现象.用离子方程式表示该盐产生上述现象的反应原理:
Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═2H2O+AlO2-
Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═2H2O+AlO2-
.
②将废水中的
Cr2转化成Cr
3+.配平该离子方程式:
1
1
Cr2+
3
3
HSO
3-+
5
5
H
+=
2
2
Cr
3++
3
3
SO
42-+
4
4
H2O
H2O
③向转化后的废水中加入NaOH溶液,此过程中发生的主要反应的离子方程式是
Cr3++3OH-═Cr(OH)3↓
Cr3++3OH-═Cr(OH)3↓
、
H++OH-═H2O
H++OH-═H2O
.证明Cr
3+沉淀完全的方法是
测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全
测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全
.
(2)工业上可用电解法来处理含
Cr2的废水.实验室利用如图所示的装置模拟处理含
Cr2的废水.
①阳极反应式是
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+
,阴极反应式是
2H++2e-═H2↑
2H++2e-═H2↑
.
②Fe
2+与酸性溶液中的
Cr2反应的离子方程式是
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是
阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强
阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强
.用电解法处理该溶液中的0.01mol
Cr2时,至少得到沉淀的质量是
8.48
8.48
g.