(10分)

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水對(duì)水體的污染也日趨嚴(yán)重。通過(guò)控制溶液的pH對(duì)工業(yè)廢水中的金屬離子進(jìn)行分離是實(shí)際工作中經(jīng)常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常數(shù))和金屬離子在某濃度下開(kāi)始沉淀所需的pH(表中濃度為相應(yīng)pH時(shí)溶液中有關(guān)金屬離子產(chǎn)生沉淀的最小濃度；當(dāng)溶液中金屬離子濃度小于10-5 mol·L-1時(shí)通常認(rèn)為該離子沉淀完全)。

金屬離子

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)某廠排出的廢水中含有Cu2+和Fe3+，測(cè)得其濃度均小于0.1 mol·L-1。為除去其中的Fe3+，回收銅，需控制的pH范圍是_______________________________。

(2)為了處理含有Cr2O72-酸性溶液的工業(yè)廢水，采用如下方法：向廢水中加人適量NaCl，以Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，從而使廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。

 ①Cr2O72-轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+的離子方程式為_(kāi)_____________________。

 ②pH對(duì)廢水中Cr2O72-去除率的影響如右圖。你認(rèn)為電解過(guò)程中溶液的pH取值在______范圍內(nèi)對(duì)降低廢水中的鉻含量最有利，請(qǐng)說(shuō)明理由：____________________________________________。

[注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前廢水中Cr2O72-的濃度，c—處理后廢水中Cr2O72-的濃度]

(3)沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用。例如，用Na2CO3溶液可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為較疏松而易清除的CaCO3，該沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)，其平衡常數(shù)K＝_________(寫(xiě)數(shù)值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]

共10分。

（1）3.7≤pH＜4.7或3.7≤pH≤4.7（2分）

（2）①Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O（2分）

 ②4.3～5.6（或5～6）（2分）     pH越小，Cr2O72-的去除率越大，但難形成Cr(OH)3沉淀從廢水中分離；pH越大，Cr2O72-的去除率越小（2分）

（3）3.25×103（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（10 分）SO2和NOx的排放是造成酸雨的兩大罪魁禍?zhǔn)�。下圖表示了某地區(qū)在1940~2002年間，空氣中SO2和NOx含量因燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及其他因素的影響而發(fā)生變化的基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

（1）結(jié)合上圖數(shù)據(jù)，判斷下列說(shuō)法正確的是   ▲   。

    A．在交通運(yùn)輸中排放的NOx與燃料的不充分燃燒有關(guān)

    B．在上世紀(jì)60年代以前，在交通運(yùn)輸中排放的SO2主要是使用燃煤的內(nèi)燃機(jī)所致

    C．近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中SO2排放量的下降，主要是減少了燃燒的煤的質(zhì)量

    D．隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，在形成酸雨的因素中，NOx所占比重在逐漸增大

（2）在上圖表示的歷史進(jìn)程中，由工業(yè)生產(chǎn)所導(dǎo)致的SO2的排放量明顯地在逐年減少。請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明人類(lèi)在為解決SO2污染問(wèn)題中所進(jìn)行的一個(gè)反應(yīng)過(guò)程：

   ▲   。

（3）汽車(chē)排放的尾氣中含有未燃燒充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人設(shè)計(jì)利用反應(yīng)2NO + 2CO  N2 + 2CO2 將有害的污染物轉(zhuǎn)化為可參與大氣循環(huán)的N2和CO2。

在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/h

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol·L-1

1.00×10-3

4.5×10-4

2.5×10-4

1.5×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol·L-1

3.6×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的   ▲   0（“>”、“<”、“=”）。在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=   ▲   。

（4）某次降雨過(guò)程收集到10L的雨水，向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2，充分反應(yīng)后測(cè)得溶液的pH=3.62 [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]），再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液，經(jīng)過(guò)濾、晾干、稱(chēng)重，得沉淀的質(zhì)量為0.1864g。若假設(shè)雨水的酸性?xún)H由NOx和SO2的排放所致。請(qǐng)計(jì)算排放在空氣中的NOx和SO2的物質(zhì)的量之比接近于   ▲   。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（10 分）SO2和NOx的排放是造成酸雨的兩大罪魁禍?zhǔn)�。下圖表示了某地區(qū)在1940~2002年間，空氣中SO2和NOx含量因燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及其他因素的影響而發(fā)生變化的基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

（1）結(jié)合上圖數(shù)據(jù)，判斷下列說(shuō)法正確的是  ▲   。

    A．在交通運(yùn)輸中排放的NOx與燃料的不充分燃燒有關(guān)

    B．在上世紀(jì)60年代以前，在交通運(yùn)輸中排放的SO2主要是使用燃煤的內(nèi)燃機(jī)所致

    C．近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中SO2排放量的下降，主要是減少了燃燒的煤的質(zhì)量

    D．隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，在形成酸雨的因素中，NOx所占比重在逐漸增大

（2）在上圖表示的歷史進(jìn)程中，由工業(yè)生產(chǎn)所導(dǎo)致的SO2的排放量明顯地在逐年減少。請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明人類(lèi)在為解決SO2污染問(wèn)題中所進(jìn)行的一個(gè)反應(yīng)過(guò)程：

   ▲   。

（3）汽車(chē)排放的尾氣中含有未燃燒充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人設(shè)計(jì)利用反應(yīng)2NO + 2CO  N2 + 2CO2 將有害的污染物轉(zhuǎn)化為可參與大氣循環(huán)的N2和CO2。

在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/h

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol·L-1

1.00×10-3

4.5×10-4

2.5×10-4

1.5×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol·L-1

3.6×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的   ▲   0（“>”、“<”、“=”）。在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=   ▲   。

（4）某次降雨過(guò)程收集到10L的雨水，向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2，充分反應(yīng)后測(cè)得溶液的pH=3.62 [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]），再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液，經(jīng)過(guò)濾、晾干、稱(chēng)重，得沉淀的質(zhì)量為0.1864g。若假設(shè)雨水的酸性?xún)H由NOx和SO2的排放所致。請(qǐng)計(jì)算排放在空氣中的NOx和SO2的物質(zhì)的量之比接近于   ▲   。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011—2012學(xué)年度黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：填空題

(10分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它們會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1：還原沉淀法    該法的工藝流程為：

其中第①步存在平衡：2CrO42—（黃色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯           色。
（2）第②步中，還原1mol Cr2O72—離子，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)
常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至         。
方法2：電解法    該法用Fe做電極電解含Cr2O72—的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。
（4）用Fe做電極的原因?yàn)?u>             。
（5）在陰極附近溶液pH升高的原因是（結(jié)合電極反應(yīng)式解釋?zhuān)?u>                        ；
溶液中同時(shí)生成的沉淀還有                         

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013屆度黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：填空題

(10分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它們會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。

方法1：還原沉淀法     該法的工藝流程為：

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

（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯            色。

（2）第②步中，還原1mol Cr2O72—離子，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)

常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至          。

方法2：電解法     該法用Fe做電極電解含Cr2O72—的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。

（4）用Fe做電極的原因?yàn)?u>              。

（5）在陰極附近溶液pH升高的原因是（結(jié)合電極反應(yīng)式解釋?zhuān)?u>                         ；

溶液中同時(shí)生成的沉淀還有                         

 

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