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含铬废水中通常含有Cr(Ⅵ),pH>6.5时主要以
C
r
O
2
-
4
形式存在,pH<6.5时主要以Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
-
4
形式存在.采用沉淀法、吸附法能对含铬废水进行有效处理.
(1)酸性条件下,加入Na2SO3溶液能将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+,再加碱沉淀出Cr(OH)3.Na2SO3
HC
r
O
-
4
还原为Cr3+的离子方程式为
2
HC
r
O
-
4
+3
SO
2
-
3
+8H+=2Cr3++3
SO
2
-
4
+5H2O
2
HC
r
O
-
4
+3
SO
2
-
3
+8H+=2Cr3++3
SO
2
-
4
+5H2O

(2)将含Cr(Ⅵ)废水调至酸性,加入NaCl固体,利用Fe作电极进行电解,阳极生成的Fe2+将Cr(VI)还原为Cr3+,并生成Cr(OH)3和Fe(OH)3
①加入NaCl固体的目的是
提高溶液的导电性
提高溶液的导电性

②电解过程中能生成Cr(OH)3和Fe(OH)3的原因是
Fe失去电子变为Fe2+进入溶液,Fe2+具有还原性,被废水中的Cr2
O
2
-
7
氧化为Fe3+,Cr2
O
2
-
7
得到电子被还原产生Cr3+,故离子方程式为:Cr2
O
2
-
7
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,电解过程中消耗了大量H+,溶液pH增大,使得溶液中的Cr3+、Fe3+又进一步转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去
Fe失去电子变为Fe2+进入溶液,Fe2+具有还原性,被废水中的Cr2
O
2
-
7
氧化为Fe3+,Cr2
O
2
-
7
得到电子被还原产生Cr3+,故离子方程式为:Cr2
O
2
-
7
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,电解过程中消耗了大量H+,溶液pH增大,使得溶液中的Cr3+、Fe3+又进一步转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去

(3)石墨烯经化学处理能获得连有酰胺基、羧基等基团的氧化石墨烯(AGO),AGO在pH≤2.0时能失去π电子.如图1为AGO表面Zeta电位(“±”和数值分别表示吸附剂表面电荷的电性和相对数量)随pH变化的曲线.

①当pH为4.0~6.0时,AGO对Cr(Ⅵ)的去除率较高,可能的原因是
AGO表面的Zeta电位较高,所带的正电荷较多,此时铬元素主要以Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
-
4
形式存在,故此时去除率较高
AGO表面的Zeta电位较高,所带的正电荷较多,此时铬元素主要以Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
-
4
形式存在,故此时去除率较高

②如图2为pH≤2.0时AGO去除Cr(Ⅵ)的机制.研究表明AGO对Cr(Ⅵ)的去除率pH=2.0时高于pH=4.72时,可能的原因是
pH=2.0,溶液中Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
-
4
通过吸附作用被除去外,还被AGO提供的π电子还原为三价铬离子,三价铬离子与羧基发生配位后除去,最终去除能力强于pH=4.72时
pH=2.0,溶液中Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
-
4
通过吸附作用被除去外,还被AGO提供的π电子还原为三价铬离子,三价铬离子与羧基发生配位后除去,最终去除能力强于pH=4.72时

【答案】2
HC
r
O
-
4
+3
SO
2
-
3
+8H+=2Cr3++3
SO
2
-
4
+5H2O;提高溶液的导电性;Fe失去电子变为Fe2+进入溶液,Fe2+具有还原性,被废水中的Cr2
O
2
-
7
氧化为Fe3+,Cr2
O
2
-
7
得到电子被还原产生Cr3+,故离子方程式为:Cr2
O
2
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7
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,电解过程中消耗了大量H+,溶液pH增大,使得溶液中的Cr3+、Fe3+又进一步转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去;AGO表面的Zeta电位较高,所带的正电荷较多,此时铬元素主要以Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
-
4
形式存在,故此时去除率较高;pH=2.0,溶液中Cr2
O
2
-
7
HC
r
O
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4
通过吸附作用被除去外,还被AGO提供的π电子还原为三价铬离子,三价铬离子与羧基发生配位后除去,最终去除能力强于pH=4.72时
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:22引用:1难度:0.4
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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