当废水中铁屑用量为15%时锰、铬去除率最好

 建材价络     |      2019-02-23 20:15

  铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。

  铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。

  铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:方法一、还原法:(Ⅰ)在酸性介质中用FeSO4...

  铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:方法一、还原法:(Ⅰ)在酸性介质中用FeSO 4 、NaHSO 3 等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下: 请回答下列问题:(1)上述流程①发生反应的离子方程式是 。 (2)若在① 使FeSO 4 适当过量、空气适量,可产生具有磁性、组成类似于铁氧体(Fe 3 O 4 或FeO·Fe 2 O 3 )的复合氧化物( ·y O)(注:X可以是分数),变废为宝。则控制空气适量的目的是 ,使铁氧体分离出来较简便的方法是 。假设处理含1 mol Cr 2 O 7 2 - 的废水至少需要加入10mol FeSO 4 ·7H 2 O则复合氧化物( ·y O)化学式是 。(Ⅱ)研究发现,用铁粉作还原剂不仅可以除去Cr 6+ ,还能除去废水中的少量Mn 2+ ,现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响,(3)取100mL废水于250 mL三角瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为 时锰、铬去除率最好(4)取100mL废水于250 mL三角瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时,废水pH= 时锰、铬去除率最好 方法二、电解法:将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解:阳极区生成的Fe 2+ 和Cr 2 O 7 2- 发生反应,生成的Fe 3+ 和Cr 3 十 在阴极区与OH 一 结合生成Fe(OH) 3 和Cr(OH) 3 沉淀除去。(5)写出此阴极反应的电极方程式 。(6)现用上法处理1×10 4 L含铬(+6价)78 mg / L的废水,电解时阳极物质消耗的质量至少为________kg。

  (2)使溶液中的比例恰当(答防止Fe2+被氧气过度氧化可以给分)(2分)

  试题分析:(1)Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,由实验流程可知,第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,根据守恒元素守恒及所处环境可知,还应有水生成,反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

  的比例不恰当。由于铁氧体具有磁性,所以使铁氧体分离出来较简便的方法是用磁铁吸引。根据反应的离子方程式可知,1mol Cr,而剩余亚铁离子的物质的量是4mol,所以根据原子守恒和化合价代数和为0可知,

  、3x+6-3x+2y=8,解得x=0.5、y=1,所以复合氧化物的化学式是Cr

  (3)根据图1知,当铁用量逐渐增大时,离子的去除率先增大后减小,当废水中铁屑用量为15%时锰、铬去除率最好。

  (4)根据图2知,当溶液的pH值逐渐增大时,锰离子的去除率先减小后增大,铬的去除率先增大后减小,当pH=4时锰、铬去除率最好。

  (5)电解池中阴极得到电子,则阴极是水电离出的氢离子得到电子,所以阴极反应的电极方程式2H2O+2e-=H2↑+2OH-。

  点评:本题以工业废水处理为载体,考查氧化还原反应、离子反应、电极反应式的书写以及有关计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,也有助于培养学生的环境保护意识,提升学生的学科素养。