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某化工厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含有Cr2O72-离子。该厂用如图所示的流程进行废水处理:

已知:
a.CN-超标的废水可用两段氧化法处理:CN-与ClO-反应生成CNO-;CNO-继续与ClO-反应生成HCO3-和N2
b.HCN(Ka=6.3×10-10)易挥发,有剧毒;HCN、HCNO中N元素的化合价相同。
回答以下问题:
(1)①中溶液的pH应调节为
碱性
碱性
(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是
防止HCN生成和挥发
防止HCN生成和挥发

(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因
ClO-+H2O⇌HCN+OH-
ClO-+H2O⇌HCN+OH-

(3)写出③中CNO-与NaClO反应的离子方程式
2CNO-+3ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+3Cl-
2CNO-+3ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+3Cl-

(4)处理100m3含NaCN 10.3mg/L 的废水,理论上至少需NaClO
3725
3725
g,才能使NaCN含量低于0.5mg/L,达到CN-排放标准。
(5)⑤中反应时,每0.4molCr2O72-转移2.4mole-,该反应的离子方程式为
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O

(6)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S 溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少。请用化学用语并结合必要的文字解释其原因
CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小),加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq)
CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小),加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq)

【答案】碱性;防止HCN生成和挥发;ClO-+H2O⇌HCN+OH-;2CNO-+3ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+3Cl-;3725;3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小),加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq)
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:4引用:1难度:0.6
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    发布:2024/12/30 5:30:2组卷:27引用:2难度:0.9
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    发布:2024/12/30 4:0:1组卷:331引用:16难度:0.9
  • 3.工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。
    (1)微生物法脱硫
    富含有机物的弱酸性废水在SBR细菌作用下产生CH3COOH、H2等物质,可将废水中
    SO
    2
    -
    4
    还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。
    SO
    2
    -
    4
    的空间构型为
     

    ②CH3COOH与
    SO
    2
    -
    4
    在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为
     

    ③将H2S从水中吹出时,用CO2比N2效果更好,其原因是
     

    (2)吸收法脱硫
    烟气中的SO2可以用“亚硫酸铵吸收法”处理,发生的反应为(NH42SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,测得25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图-1所示.b点时溶液pH=7,则n(
    NH
    +
    4
    ):n(
    HSO
    -
    3
    )=
     


    (3)电解法脱硫
    用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图-2所示。电解时每有1molS2
    O
    2
    -
    4
    生成有
     
    molH+透过质子交换膜。
    (4)还原法脱氮
    用催化剂协同纳米零价铁去除水体中
    NO
    -
    3
    。其催化还原反应的过程如图-3所示。
    ①该反应机理中生成N2的过程可描述为
     

    ②过程中
    NO
    -
    3
    去除率及N2生成率如图-4所示,为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低的原因是
     

    发布:2024/12/30 5:30:2组卷:40引用:4难度:0.5
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