Question

【題目】處理含鉻廢水的方法較多

Ⅰ.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3＋，同時還含有少量的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋和Al3＋等，且酸性較強。為回收利用，通常采用如下流程處理：

已知： Cr(OH)3―→NaCrO2―→Na2CrO4―→Na2Cr2O7

請回答：

(1)操作Ⅰ的名稱為____________，上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，進行該實驗操作所需要的主要玻璃儀器除燒杯、漏斗外，還有__________。

(2)濾渣Ⅰ的主要成分為________(寫化學式)，試劑乙的名稱為__________。

(3)加入試劑甲的目的是____________________________________________________。

(4)廢水處理流程中生成濾渣Ⅲ的離子方程式為________________________________。

Ⅱ.酸性條件下，六價鉻主要以Cr2O形式存在。工業(yè)上用以下方法處理含Cr2O的廢水：①往廢水中加入適量的NaCl，攪拌均勻；②用Fe為電極進行電解，還原Cr2O；③經過一段時間，最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產生過濾回收沉淀，廢水達到排放標準。

(5) 在②步中，電解法除鉻的原理是（寫出涉及的主要電極反應式和離子方程式）_____________________________________________________________。

(6)已知某含Cr2O的酸性工業(yè)廢水中鉻元素的含量為104.5 mg·L－1，處理后鉻元素最高允許排放濃度為0.5 mg·L－1。處理該廢水1 000 m3并達到排放標準至少消耗鐵的質量為________kg。

Answer 1

【答案】 過濾 玻璃棒 Cu(OH)2、Fe(OH)3 氨水 將Fe2＋氧化成Fe3＋ AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO Fe-2e-= Fe2＋ Cr2O+6 Fe2＋＋14H+=== 2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 336

【解析】考查化學工藝流程，（1）根據(jù)流程圖，操作I得到濾渣和濾液，因此操作I為過濾；過濾中所用的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；（2）根據(jù)流程的目的，以及所含的雜質，加入過量氫氧化鈉，發(fā)生Cr3＋＋4OH－=CrO2－＋2H2O、Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O、Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓、Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，因此濾渣I的成分是Fe(OH)3和Cu(OH)2；因為Cu(OH)2溶于過量的氨水，形成絡合物，因此試劑乙為氨水；（3）根據(jù)工業(yè)廢水的成分以及加入試劑甲后的離子，Fe2＋轉化成Fe3＋，因此加入試劑甲的目的是把Fe2＋氧化成Fe3＋；（4）利用碳酸的酸性強于偏鋁酸，發(fā)生AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－；（5）電解過程中Fe作陽極，電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，然后利用Cr2O72－的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，利用化合價的升降法，進行配平，即離子反應式為：Cr2O +6 Fe2＋＋14H＋= 2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；（6）根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，n(Cr)×3=n(Fe)×3，即1000×103×(104.5－0.5)×10－3×3/52=n(Fe)，解得n(Fe)=6000mol，合336kg。