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电镀工业往往产生含CrO42-、Cr2O72-的含铬废水,排放前须将二者还原为Cr3+,之后再加碱沉淀出Cr(OH)3,经处理后废水中铬的含量显著降低。
(1)CrO42-、Cr2O72-中,铬(Cr)元素的化合价为
+6
+6

(2)化学平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O   K=4.2×1014
体系中c(H+)=0.01mol•L-1时,比较c(Cr2O72-)、c(CrO42-)的大小:
c(Cr2O72-)>c(CrO42-
c(Cr2O72-)>c(CrO42-

(3 )化学还原法处理含铬废水
ⅰ.向废水中加入H2SO3(二元弱酸;SO2溶于水即得H2SO3)。
①H2SO3的电离常数Ka1的表达式为
Ka1=
c
H
+
c
HS
O
3
-
c
H
2
S
O
3
Ka1=
c
H
+
c
HS
O
3
-
c
H
2
S
O
3

②将Cr2O72-转变为Cr3+,利用了H2SO3的酸性和
还原
还原
性。
ⅱ.投加生石灰,将Cr3+沉淀为Cr(OH)3
(4)电解还原法处理酸性含铬废水:以铁板做阴、阳极,电解含铬废水,示意如图。
①阳极电极反应:Fe-2e-═Fe2+。产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+的离子方程式为
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

②阴极区的pH
增大
增大
(填“增大”或“减小”),使Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。
③随着电解的进行,阳极铁板会发生钝化,表面形成FeO•Fe2O3的钝化膜,使电解池不能正常工作。将阴极铁板与阳极铁板交换使用,一段时间后,钝化膜消失。结合有关反应,解释钝化膜消失的原因:
阳极铁板表面形成FeO•Fe2O3的钝化膜会在酸中溶解,FeO•Fe2O3+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O,所以一段时间后,钝化膜消失
阳极铁板表面形成FeO•Fe2O3的钝化膜会在酸中溶解,FeO•Fe2O3+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O,所以一段时间后,钝化膜消失

【答案】+6;c(Cr2O72-)>c(CrO42-);Ka1=
c
H
+
c
HS
O
3
-
c
H
2
S
O
3
;还原;Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O;增大;阳极铁板表面形成FeO•Fe2O3的钝化膜会在酸中溶解,FeO•Fe2O3+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O,所以一段时间后,钝化膜消失
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:34引用:3难度:0.5
相似题
  • 1.(NH42S2O8电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解,示意图如图。

    (1)(NH42S2O8的电解法制备。
    已知:电解效率η的定义为η(B)=
    n
    生成
    B
    所用的电子
    n
    通过电极的电子
    ×100%。
    ①电极b是
     
    极。
    ②生成S2
    O
    2
    -
    8
     的电极反应式是
     

    ③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备S2
    O
    2
    -
    8
    的同时,还在电极b表面收集到2.5×10-4mol气体,气体是
     
    。经测定η(S2
    O
    2
    -
    8
    )为80%,不考虑其他副反应,则制备的(NH42S2O8的物质的量浓度为
     
    mol/L。
    (2)苯酚的降解
    已知:
    SO
    -
    4
    •具有强氧化性,Fe2+性度较高时会导致
    SO
    -
    4
    •猝灭。S2
    O
    2
    -
    8
    可将苯酚氧化为CO2,但反应速率较慢。加入Fe2+可加快反应,过程为:
    i.S2
    O
    2
    -
    8
    +Fe2+
    SO
    2
    -
    4
    +
    SO
    -
    4
    •+Fe3+
    ii.
    SO
    -
    4
    •将苯酚氧化
    SO
    -
    4
    •氧化苯酚的离子方程式是
     

    ②将电解得到的含S2
    O
    2
    -
    8
    溶液稀释后加入苯酚处理器,调节溶液总体积为1L,pH=1,测得在相同时间内,不同条件下苯酚的降解率如图。

    用等物质的量的铁粉代替FeSO4,可明显提高苯酚的降解率,主要原因是
     

    (3)苯酚残留量的测定
    已知:电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑。
    取处理后的水样100mL,酸化后加入KBr溶液,通电。电解产生的Br2全部与苯酚反应,当苯酚完全反应时,消耗的电量为a库仑,则样品中苯酚的含量为
     
    g/L。(苯酚的摩尔质量:94g/mol)

    发布:2024/12/30 11:30:1组卷:161引用:2难度:0.4
  • 2.铈(Ce)是镧系金属元素。空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2
    NO
    -
    3
    ,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是(  )

    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:129引用:7难度:0.7
  • 3.如图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。

    (1)通入氧气的电极为
     
    极,写出负极电极反应式
     

    (2)铁电极为
     
    极,石墨电极(C)的电极反应式为
     

    (3)反应一段时间后,乙装置中生成NaOH主要在
     
    (填“铁极”或“石墨极”)区。
    (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为
     
    ,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将
     
    (填“增大”、“减小”或“不变”)

    发布:2025/1/3 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.6
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