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    (10分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。

    方法1：还原沉淀法     该法的工艺流程为：

    其中第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O

    （1）若平衡体系的pH=2，则溶液显            色。

    （2）第②步中，还原1mol Cr2O72—离子，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)

    常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至          。

    方法2：电解法     该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。

    （4）用Fe做电极的原因为              。

    （5）在阴极附近溶液pH升高的原因是（结合电极反应式解释）                         ；

    溶液中同时生成的沉淀还有                         

     

    【答案】

    (10分)（1）橙   1分

    （2）6    1分

    （3）5    2分

    （4）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+，提供还原剂Fe2+    2分

    （5）2H+ + 2e－＝H2↑，溶液酸性减弱   2分      Fe(OH)3    2分

    【解析】

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    当今水体的污染成为人们关注的焦点．利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理．
    （1）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-，一般可以通过以下两种方法将其除去．
    ①方法一：将Ca（OH）2或CaO 投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收．已知常温下Ksp[Ca3（PO4）2]=2.0×10-33，当处理后的废水中c（Ca2+）=2.0×10-7 mol?L-1时，溶液中c（PO43-）=
    5.0×10-7
    5.0×10-7
    mol?L-1．
    ②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石--鸟粪石，反应的方程式为Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓．该方法中需要控制污水的pH为7.5～10.0，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低．其原因可能为
    当pH高于10.7时，溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应，平衡向逆反应方向移动
    当pH高于10.7时，溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应，平衡向逆反应方向移动
    ；与方法一相比，方法二的优点为
    能同时除去废水中的氮，充分利用了镁矿工业废水
    能同时除去废水中的氮，充分利用了镁矿工业废水
    ．
    （2）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-，可在碱性条件下加入铝粉除去，加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体．现有1.0t含氮质量分数为0.035%的NO2-废水，用此法完全处理后生成的AlO2-的物质的量为
    50mol
    50mol
    ．
    （3）工业上也会利用铝粉除去含氮废水中的NO3-．现在处理100m3浓度为2.0×10-4mol?L-1的NaNO3溶液，加入一定量的2mol?L-1的NaOH溶液和铝粉，控制溶液pH在10.7左右，加热，使产生的气体全部逸出，当NaNO3反应掉一半时，测得氮气和氨气的体积比为4：1，求此过程中消耗铝的质量．（写出计算过程，无过程以0分计算）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    (11分)根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法。

    （1）①废水I若采用CO2处理，离子方程式是                              。

    ②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c（HCO-3）越大，净水效果越好，这是因为                                                          。

    ③废水III中的汞元素存在如下转化：

    Hg2++CH4 =CH3Hg++H+，我国规定，Hg2+的排放标准不能超过0.05 mg／L。若某工厂排放的废水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1，是否达到了排放标准      （填“是”或“否”）。

    ④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5：2，则该反应的离子方程式                                            。

    （2）化学需氧量（COD）可量度水体受有机物污染的程度，它是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，换算成氧的含量（以mg／L计）。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量（COD），过程如下：

    I．取V1mL水样于锥形瓶，加入10.00 mL 0.2500 mol／L K2Cr2O7溶液。

    II．加碎瓷片少许，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均匀，加热。

    III．反应完毕后，冷却，加指示剂，用c mol／L硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定。终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL。

    ①I中，量取K2Cr207溶液的仪器是            。（酸式滴定管或碱式滴定管）

    ②Ⅱ中，碎瓷片的作用是                     。

    ③III中，发生的反应为：Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

    由此可知，该水样的化学需氧量COD=         （用含c、V1、V2的表达式表示）。

     

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    科目：高中化学 来源：2012届江苏省重点中学高三下学期开学质量检测化学试卷 题型：填空题

    （12分）当今水体的污染成为人们关注的焦点。利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。
    （1）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43－，一般可以通过以下两种方法将其除去。
    ①方法一：将Ca(OH)2或CaO 投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收。已知常温下Ksp[Ca3(PO4)2]＝2.0×10－33，当处理后的废水中c(Ca2+)＝2.0×10－7 mol·L－1时，溶液中c(PO43－)＝     mol·L－1。
    ②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石，反应的方程式为Mg2+＋NH4+＋PO43－＝MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5～10.0，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为           ；与方法一相比，方法二的优点为                    。
    （2）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2－，可在碱性条件下加入铝粉除去，加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。现有1.0t含氮质量分数为0.035％的NO2－废水，用此法完全处理后生成的AlO2－的物质的量为      。
    （3）工业上也会利用铝粉除去含氮废水中的NO3－。现在处理100m3浓度为2.0×10－4 mol·L－1的NaNO3溶液，加入一定量的2 mol·L－1的NaOH溶液和铝粉，控制溶液pH在10.7左右，加热，使产生的气体全部逸出，当NaNO3反应掉一半时，测得氮气和氨气的体积比为4∶1，求此过程中消耗铝的质量。（写出计算过程，无过程以0分计算）
                                              

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    科目：高中化学 来源：2013届福建省四地六校高二下学期第一次联考化学试卷 题型：填空题

    (11分)根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法。

    （1）①废水I若采用CO2处理，离子方程式是                               。

    ②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c（HCO-3）越大，净水效果越好，这是因为                                                           。

    ③废水III中的汞元素存在如下转化：

    Hg2++ CH4 =CH3Hg++H+，我国规定，Hg2+的排放标准不能超过0.05 mg／L。若某工厂排放的废水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1，是否达到了排放标准       （填“是”或“否”）。

    ④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5：2，则该反应的离子方程式                                            。

    （2）化学需氧量（COD）可量度水体受有机物污染的程度，它是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，换算成氧的含量（以mg／L计）。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量（COD），过程如下：

    I．取V1mL水样于锥形瓶，加入10.00 mL 0.2500 mol／L K2Cr2O7溶液。

    II．加碎瓷片少许，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均匀，加热。

    III．反应完毕后，冷却，加指示剂，用c mol／L硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定。终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL。

    ①I中，量取K2Cr207溶液的仪器是            。（酸式滴定管或碱式滴定管）

    ②Ⅱ中，碎瓷片的作用是                      。

    ③III中，发生的反应为：Cr2O2-7+6Fe2++14 H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

    由此可知，该水样的化学需氧量COD=         （用含c、V1、V2的表达式表示）。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    (10分)

    随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol·L-1时通常认为该离子沉淀完全)。

    金属离子

    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)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 mol·L-1。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。

    (2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。

     ①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。

     ②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：____________________________________________。

    [注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前废水中Cr2O72-的浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]

    (3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]

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