Question

電鍍廠鍍銅廢水中含有CN－和Cr2O72-，需要處理達標后才能排放。該廠擬定下列流程進行廢水處理：

回答下列問題：

（1）上述處理廢水流程中主要使用的方法是________。

（2）②中反應后無氣體放出，該反應的離子方程式為______________________________

__________________________________。

（3）步驟③中，每處理0.4 mol Cr2O72-時轉移電子2.4 mol，該反應的離子方程式為________________________________________________________________________。

（4）取少量待測水樣于試管中，加入NaOH溶液，觀察到有藍色沉淀生成，再加Na2S溶液，藍色沉淀轉化成黑色沉淀，請使用化學用語和文字解釋產生該現象的原因：

________________________________________________________________________。

（5）目前處理酸性Cr2O72-廢水多采用鐵氧磁體法。該法是向廢水中加入FeSO4·7H2O，將Cr2O72-還原成Cr3＋，調節pH，Fe、Cr轉化成相當于FeⅡ[FeCr]O4(鐵氧磁體，羅馬數字表示元素價態)的沉淀。處理1 mol Cr2O72-，需加入a mol FeSO4·7H2O，下列結論正確的是________。

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

【答案】

（1）氧化還原法

（2）CN－＋ClO－=CNO－＋Cl－

（3）3S2O32-＋4Cr2O72-＋26H＋=6SO42-＋8Cr3＋＋13H2O

（4）Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)＋S2－(aq)=CuS(s)＋2OH－(aq)，因為Ksp(CuS)<Ksp[Cu(OH)2]

（5）D

【解析】（1）廢水的處理方法有沉淀法、吸咐法、中和法、混凝法、氧化還原法等。由上述流程圖中反應②和反應③加入的試劑并對比反應前后的物質，可以發現兩個反應均為氧化還原反應，故上述處理廢水的主要方法是氧化還原法。（2）反應物為CN－和NaClO，生成物有CNO－，即CN－生成CNO－，相當于C由＋2價升高至＋4價，那么根據氧化還原反應得失電子守恒可知，ClO－在反應中元素化合價降低，題目提示無氣體生成，故其中的＋1價Cl轉化為Cl－，因此離子方程式為CN－＋ClO－=CNO－＋Cl－。（3）由反應物S2O32-轉化為生成物SO42-可知，Cr2O72-被還原，其中Cr元素化合價降低，設Cr2O72-被還原后Cr的化合價為＋n，則有關系：1∶2×(6－n)＝0.4∶2.4，所以n＝3，即Cr2O72-被還原為Cr3＋，因此該反應的離子方程式為3S2O32-＋4Cr2O72-＋26H＋=6SO42-＋8Cr3＋＋13H2O。（4）先生成Cu(OH)2沉淀，加入Na2S后，Cu(OH)2沉淀轉化為CuS沉淀。這是因為Cu(OH)2的溶解度比CuS的溶解度大，或者說Cu(OH)2的溶度積大于CuS的溶度積，難溶的電解質轉化為更難溶的電解質。（5）生成鐵氧磁體的物質的量為 mol，根據得失電子守恒有×x＝6，得x＝1.5，a＝×(1＋1.5)＝10。