2-2-
(2)反应①达到平衡状态时,c(Cr2O7)与c(CrO4)均不变,但不一定相等;达到平衡状态2-)=v(CrO2-);平衡时,CrO2-和CrO2-的浓度不变,溶液的颜色不时,有2v正(Cr2O7逆4274
变。
2+2--(3)Cr2O2生成Cr3+和Fe3+,1 mol Cr2O7被还原时,转移6 mol7与Fe发生氧化还原反应,
电子,要消耗6 mol FeSO4·7H2O。 (4)由Cr(OH)3的溶度积
Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,则有
310-32
10-5
c(OH-)=3
Ksp
。欲使
c?Cr3+?
c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1,则应有c(OH-)= mol·L-1=10-9 mol·L-1。溶液的
10-14KwpH=-lgc(H+)=-lg=-lg=5。
c?OH-?10-9
2-还原成Cr3+,(5)铁作阳极发生反应:Fe-2e-===Fe2+,产生还原剂Fe2+,可使Cr2O7
最终生成Cr(OH)3沉淀。
(6)阴极发生反应:2H++2e-===H2↑,溶液中c(H+)降低,溶液的pH升高。由于Fe(OH)2极易被氧化生成Fe(OH)3,故溶液中还生成Fe(OH)3沉淀。 答案 (1)橙 (2)c (3)6 (4)5
(5)阳极反应为Fe-2e===Fe2,提供还原剂Fe2 (6)2H+2e===H2↑ Fe(OH)3
【精练2】 六价铬对人体有害,含铬废水要经化学处理后才能排放,方法是用绿矾
(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬还原为三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为氢氧化铬[Cr(OH)3]沉淀。其主要反应的化学方程式如下: H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4===3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H2O 现用上述方法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg·L回答:
(1)处理后,沉淀物中除Cr(OH)3外,还有______________、____________(用化学式表示)。 (2)需用绿矾多少千克?
答案 (1)Fe(OH)3 CaSO4 (2)12.51 kg
2-
解析 (1)加入石灰水后,Cr3+、Fe3+分别生成难溶于水的Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀,SO4
-1
+
-
-
+
+
的废水(Cr的相对原子质量为52),试
生成微溶于水的CaSO4沉淀。
(2)1×104 L废水中含Cr的质量为
1×104 L×7.8×10-5 kg·L-1=7.8×10-1 kg
由H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4===3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H2O和绿矾的化学式FeSO4·7H2O可知,Cr与FeSO4·7H2O之间的关系为Cr~3FeSO4·7H2O。 设所需绿矾的质量为x。 Cr ~ 3FeSO4·7H2O 52 834 7.8×10-1 kg x
7.8×10-1 kg×834x==12.51 kg。
52
【精练3】 判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
用Na2S除去废水中的Hg2:Hg2+S2===HgS↓(√)
(2011·北京理综,9A)
三、中和法处理废水
“中和法”用于处理酸性废水及碱性废水。向酸性废水中投加碱性物质如石灰、氢氧化
钠等进行中和,向碱性废水中吹入含CO2的烟道气或其它酸性物质进行中和。
-
+
+
-
【例3】 某造纸厂排放的废烧碱水(内含Na2CO3)流量是100 mL·s1,为了测定废水中烧碱的
浓度,某环保小组取样250 mL废烧碱水,稀释10倍后再取50 mL,平均分成2份,分别用0.120 0 mol·L
-1
盐酸滴定。第一份采用甲基橙作指示剂,耗去盐酸24.20 mL;第二
份用酚酞作指示剂,耗去盐酸17.40 mL。试计算:
(1)废烧碱水中NaOH和Na2CO3的物质的量浓度各是多少?(保留四位小数) (2)该环保小组想用1.2 mol·L为多少?(保留1位小数)
解析 设稀释后每份溶液中(25 mL)含NaOH的物质的量为x、Na2CO3的物质的量为y。当用甲基橙作指示剂时有 NaOH+HCl===NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O x+2y=24.20×10-3 L×0.120 0 mol·L-1 当用酚酞作指示剂时有 NaOH+HCl===NaCl+H2O
-1
的废盐酸来中和上述废烧碱液,理论上盐酸的注入流量应
①
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl x+y=17.40×10-3 L×0.120 0 mol·L-1 联立方程①、②可得:
x=1.272×10-3 mol y=8.160×10-4 mol 原废烧碱溶液中:
1.272×10-3 mol
-1 c(NaOH)=×10=0.508 8 mol·L
25×10-3 L8.160×10-4
c(Na2CO3)=×10=0.326 4 mol·L-1 3-25×10 L(2)盐酸流量应为
0.508 8 mol·L1×100 mL·s1+2×0.326 4 mol·L1×100 mL·s1
=96.8 mL·s-1。 -1
1.2 mol·L答案 (1)NaOH的物质的量浓度为0.508 8 mol·L1,Na2CO3的物质的量浓度为 0.326 4 mol·L1 (2)96.8 mL·s1
--
-
-
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②
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