水体中的Cr2O2-7、HCrO-4和CrO2-4是高毒性的重金属离子,可用Cr(Ⅵ)表示。常用的处理方法是将Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3。
(1)在一定pH的水溶液中,HS-、S2-可与CrO2-4反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2-能与单质硫反应生成S2-n,S2-n能还原Cr(Ⅵ)。
①在pH=9的水溶液中CrO2-4与HS-反应的离子方程式为 2CrO2-4+3HS-+5H2O=2Cr(OH)3+3S↓+7OH-2CrO2-4+3HS-+5H2O=2Cr(OH)3+3S↓+7OH-。
②25℃时用过量S2-还原Cr(Ⅵ),发现反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快.产生该现象的原因可能是 S2-过量,水溶液中的S2-能与单质硫反应生成S2-n,S2-n能还原Cr(Ⅵ),所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快S2-过量,水溶液中的S2-能与单质硫反应生成S2-n,S2-n能还原Cr(Ⅵ),所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快;验证的实验方法是 可以在不同的反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液的褪色程度可以在不同的反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液的褪色程度。
(2)金属也可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。其他条件相同时,用相同物质的量的Zn粉、Zn—Cu粉分别处理pH=2.5的含Cr(Ⅵ)废水,废水中Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图-1所示。图中b对应的实验方法处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好,其原因是 Zn—Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速率Zn—Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速率。

(3)用氧化铁包裹的纳米铁粉(用Fe/Fe2O3表示)能有效还原水溶液中的Cr(Ⅵ)。Fe/Fe2O3还原近中性废水中Cr(Ⅵ)的可能反应机理如图-2所示。Fe/Fe2O3中Fe还原CrO2-4的过程可描述为 单质铁发生吸氧腐蚀,Fe-2e-=Fe2+,3Fe2++CrO2-4+4H2O+4OH-=Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓单质铁发生吸氧腐蚀,Fe-2e-=Fe2+,3Fe2++CrO2-4+4H2O+4OH-=Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓。
O
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【考点】“三废”处理与环境保护.
【答案】2+3HS-+5H2O=2Cr(OH)3+3S↓+7OH-;S2-过量,水溶液中的S2-能与单质硫反应生成,能还原Cr(Ⅵ),所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快;可以在不同的反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液的褪色程度;Zn—Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速率;单质铁发生吸氧腐蚀,Fe-2e-=Fe2+,3Fe2+++4H2O+4OH-=Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:148引用:2难度:0.6
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1.下列说法不正确的是( )
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,可将废水中还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。SO2-4
①的空间构型为SO2-4
②CH3COOH与在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为SO2-4
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(NH4)2SO3+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():n(NH+4)=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生成有O2-4
(4)还原法脱氮
用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图-3所示。NO-3
①该反应机理中生成N2的过程可描述为
②过程中去除率及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NO-3发布:2024/12/30 5:30:2组卷:43引用:4难度:0.5