Question

电镀厂镀铜废水中含有CN^－和Cr₂O₇^2-，需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是________。
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________________________
__________________________________。
（3）步骤③中，每处理0.4 mol Cr₂O₇^2-时转移电子2.4 mol，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（4）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，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因：
________________________________________________________________________。
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄·7H₂O，将Cr₂O₇^2-还原成Cr^3＋，调节pH，Fe、Cr转化成相当于Fe^Ⅱ[FeCr]O₄(铁氧磁体，罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄·7H₂O，下列结论正确的是________。

A．x＝0.5，a＝8	B．x＝0.5，a＝10
C．x＝1.5，a＝8	D．x＝1.5，a＝10

Answer 1

（1）氧化还原法
（2）CN^－＋ClO^－=CNO^－＋Cl^－
（3）3S₂O₃^2-＋4Cr₂O₇^2-＋26H^＋=6SO₄^2-＋8Cr^3＋＋13H₂O
（4）Cu^2＋＋2OH^－=Cu(OH)₂↓、Cu(OH)₂(s)＋S^2－(aq)=CuS(s)＋2OH^－(aq)，因为K_sp(CuS)<K_sp[Cu(OH)₂]
（5）D

（1）废水的处理方法有沉淀法、吸咐法、中和法、混凝法、氧化还原法等。由上述流程图中反应②和反应③加入的试剂并对比反应前后的物质，可以发现两个反应均为氧化还原反应，故上述处理废水的主要方法是氧化还原法。（2）反应物为CN^－和NaClO，生成物有CNO^－，即CN^－生成CNO^－，相当于C由＋2价升高至＋4价，那么根据氧化还原反应得失电子守恒可知，ClO^－在反应中元素化合价降低，题目提示无气体生成，故其中的＋1价Cl转化为Cl^－，因此离子方程式为CN^－＋ClO^－=CNO^－＋Cl^－。（3）由反应物S₂O₃^2-转化为生成物SO₄^2-可知，Cr₂O₇^2-被还原，其中Cr元素化合价降低，设Cr₂O₇^2-被还原后Cr的化合价为＋n，则有关系：1∶2×(6－n)＝0.4∶2.4，所以n＝3，即Cr₂O₇^2-被还原为Cr^3＋，因此该反应的离子方程式为3S₂O₃^2-＋4Cr₂O₇^2-＋26H^＋=6SO₄^2-＋8Cr^3＋＋13H₂O。（4）先生成Cu(OH)₂沉淀，加入Na₂S后，Cu(OH)₂沉淀转化为CuS沉淀。这是因为Cu(OH)₂的溶解度比CuS的溶解度大，或者说Cu(OH)₂的溶度积大于CuS的溶度积，难溶的电解质转化为更难溶的电解质。（5）生成铁氧磁体的物质的量为 mol，根据得失电子守恒有×x＝6，得x＝1.5，a＝×(1＋1.5)＝10。