除去廢水中Cr(Ⅵ)的方法有多種。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題。
(1)金屬除Cr(Ⅵ)法:其他條件相同時(shí),用等量的Zn粉、Zn-Cu粉分別處理酸性含Cr(Ⅵ)廢水。Cr(Ⅵ)的殘留率隨時(shí)間的變化如圖1所示,圖1中b方法選用的金屬粉處理效果更快的原因是 Zn-Cu粉在廢水中形成原電池,加快反應(yīng)速率Zn-Cu粉在廢水中形成原電池,加快反應(yīng)速率。
(2)NaHSO3與熟石灰除Cr(Ⅵ)法:向酸性廢水中加入NaHSO3,再加入熟石灰,使Cr3+沉淀(常溫下Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31;設(shè)c(Cr3+)≤6.3×10-7mol/L時(shí)沉淀完全)。
①實(shí)驗(yàn)中的NaHSO3作用是 將Cr (VI)還原為Cr (Ⅲ)將Cr (VI)還原為Cr (Ⅲ)。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形態(tài)分布如圖2所示。當(dāng)pH>12時(shí),Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用離子方程式表示為 Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-。
③為使Cr3+沉淀完全,調(diào)控溶液的pH最小值為 66。
(3)離子交換法除鉻(Ⅵ):Cr(Ⅵ)去除率與pH關(guān)系如圖3所示。
已知:強(qiáng)堿性樹脂(ROH)與廢水中的CrO42-、HCrO4-離子能發(fā)生交換均生成R2CrO4(s)。其反應(yīng)可表示為(以CrO42-發(fā)生交換為例)2ROH(s)+CrO42-(aq)?R2CrO4(s)+2OH-(aq)。
①寫出HCrO4-發(fā)生交換反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式,K=c(OH-)c(HCrO-4)c(OH-)c(HCrO-4)。
②當(dāng)pH>4時(shí),Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是 c(OH-)增大,交換反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)c(OH-)增大,交換反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)。
(4)電解除鉻(Ⅵ)法:一般采用在直流電作用下鐵板做陽(yáng)極和陰極[忽略Cr(Ⅵ)在陰極放電],可將酸性廢水中的Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化為Cr3+,再加堿沉淀為Cr(OH)3。
已知:H2O+Cr2O72-(aq)?2CrO42-+2H+。
①酸性廢水中的Cr(Ⅵ)離子存在的主要形式為 Cr2O72-Cr2O72-。
②當(dāng)沉淀出2molCr(OH)3時(shí),陽(yáng)極至少消耗 66molFe。
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【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】Zn-Cu粉在廢水中形成原電池,加快反應(yīng)速率;將Cr (VI)還原為Cr (Ⅲ);Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-;6;;c(OH-)增大,交換反應(yīng)平衡逆向移動(dòng);Cr2O72-;6
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:51引用:1難度:0.9
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