Question

重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。

Ⅰ.某工業(yè)廢水中主要含有Cr^3＋，同時還含有少量的Fe^3＋、Al^3＋、Ca^2＋和Mg^2＋等，且酸性較強。為回收利用，通常采用如下流程處理：

注：部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表。

氫氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Al(OH)3	Cr(OH)3
pH	3.7	9.6	11.1	8	9(>9溶解)

(1)氧化過程中可代替H₂O₂加入的試劑是________(填序號)。

A．Na₂O₂  B．HNO₃  C．FeCl₃  D．KMnO₄

(2)加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH＝8時，除去的離子是________；已知鈉離子交換樹脂的原理：M^n＋＋nNaR—→MR_n＋nNa^＋，此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是__________。

A．Fe^3＋  B．Al^3＋  C．Ca^2＋  D．Mg^2＋

(3)還原過程中，每消耗0.8 mol Cr₂O轉(zhuǎn)移4.8 mol e^－，該反應(yīng)離子方程式為________________________________________________________________________。

Ⅱ.酸性條件下，六價鉻主要以Cr₂O形式存在，工業(yè)上常用電解法處理含Cr₂O的廢水：

該法用Fe作電極電解含Cr₂O的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)₃溶液。

(1)電解時能否用Cu電極來代替Fe電極？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________________________。

(2)電解時陽極附近溶液中Cr₂O轉(zhuǎn)化為Cr^3＋的離子方程式為__________________________

______________________________________________。

(3)常溫下，Cr(OH)₃的溶度積K_sp＝1×10^－32，溶液的pH應(yīng)為________時才能使c(Cr^3＋)降至10^－5 mol·L^－1。

Answer 1

答案�、�.(1)A

(2)AB　CD

(3)3S₂O＋4Cr₂O＋26H^＋===6SO＋8Cr^3＋＋13H₂O

Ⅱ.(1)不能　因陽極產(chǎn)生的Cu^2＋不能使Cr₂O還原到低價態(tài)

(2)Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O

(3)5

解析　Ⅰ.(1)加入的氧化劑不能引入難處理的雜質(zhì)離子，B項中引入NO，D項引入MnO、Mn^2＋。

(2)由表格信息可知，F(xiàn)e^3＋完全沉淀的pH＝3.7，Al^3＋完全沉淀的pH＝8，因而當(dāng)加NaOH調(diào)pH＝8時，Al^3＋、Fe^3＋完全沉淀；此工藝流程的最終目的要獲得Cr(OH)(H₂O)₅SO₄，還應(yīng)將Mg^2＋、Ca^2＋除去，因而鈉離子交換樹脂除去的是Ca^2＋和Mg^2＋。

(3)還原過程中，1 mol Cr₂O得到電子數(shù)＝mol＝6 mol，知其還原產(chǎn)物為Cr^3＋，S₂O的氧化產(chǎn)物為SO。

Ⅱ.(1)電解法是用Fe提供還原劑Fe^2＋，同時提高溶液的pH。

(3)c(OH^－)＝＝mol·L^－1＝1×10^－9mol·L^－1，所以pH＝5。