铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水.
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O2-7 和CrO2-4工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:
2CrO2-4H+Ⅰ转化Cr2O27 Fe2+Ⅱ还原 Cr3+OH-ⅢCr(OH)3↓
其中第I步存在平衡:2CrO2-4(黄色)+2H+═Cr2O2-7 (橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2,该溶液显 橙橙色.
②根据2CrO2-4+2H+⇌Cr2O2-7+H2O,设计右图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7.Na2Cr2O7中铬元素的化合价为 +6+6,图中右侧电极连接电源的 正正极,其电极反应式为 4OH--4e-=O2↑+2H2O4OH--4e-=O2↑+2H2O.

③第Ⅱ步反应的离子方程式:6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH,若溶液中c(Fe3+)=2.0×10-12mol•L-1,则溶液中c(Cr3+)=3×10-53×10-5mol•L-1.(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31).
(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火.若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3.完成该反应的化学方程式:
44CrO3+33C2H5OH+66H2SO4=22Cr2(SO4)3+33CH3COOH+99H2OH2O
(3)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图2所示.B点时剩余固体的成分是 Cr2O3Cr2O3(填化学式).
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
H
+
Ⅰ
转化
O
2
7
F
e
2
+
Ⅱ
还原
OH
-
Ⅲ
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
【答案】橙;+6;正;4OH--4e-=O2↑+2H2O;6Fe2++Cr2+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;3×10-5;4;3;6;2;3;9;H2O;Cr2O3
O
2
-
7
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:98引用:5难度:0.5
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1.(NH4)2S2O8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)(NH4)2S2O8的电解法制备。
已知:电解效率η的定义为η(B)=×100%。n(生成B所用的电子)n(通过电极的电子)
①电极b是
②生成S2的电极反应式是O2-8
③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备S2的同时,还在电极b表面收集到2.5×10-4mol气体,气体是O2-8)为80%,不考虑其他副反应,则制备的(NH4)2S2O8的物质的量浓度为O2-8
(2)苯酚的降解
已知:•具有强氧化性,Fe2+性度较高时会导致SO-4•猝灭。S2SO-4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:O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4•+Fe3+SO-4
ii.•将苯酚氧化SO-4
①•氧化苯酚的离子方程式是SO-4
②将电解得到的含S2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。O2-8
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发布:2024/12/30 11:30:1组卷:161引用:2难度:0.4 -
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