Question

【題目】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Cr3+，同時(shí)還含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，且酸性較強(qiáng)。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(shí)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	ll.l	8	9(>9溶解)

（1）氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是________(填序號(hào))。

A.HNO3 B.Na2O2 C.FeCl3 D.KMnO4

（2）加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH＝8時(shí)，除去的離子是________(填ABCD序號(hào))；已知鈉離子交換樹脂的原理：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是__________(填ABCD序號(hào))。

A.Fe3+ B.Ca2+ C.Al3+ D.Mg2+

Ⅱ.酸性條件下，六價(jià)鉻主要以Cr2O72-形式存在，工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的廢水。實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬處理含Cr2O72-的廢水，陽極反應(yīng)是Fe-2e-=Fe2+，陰極反應(yīng)式是2H++2e-=H2↑。

（3）電解時(shí)能否用Cu電極來代替陽極上的Fe電極？________(填“能”或“不能”)，理由是______________。

（4）電解時(shí)陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為______________。

Answer 1

【答案】 B AC BD 不能 因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài) Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O

【解析】I．某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+，同時(shí)還含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，加雙氧水把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時(shí)Cr3+被氧化為Cr2O72-，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=8，則Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，過濾，濾液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等，通過鈉離子交換樹脂，除去Ca2+和Mg2+，然后加Na2S2O3把Cr2O72-還原為8Cr3+，再調(diào)節(jié)pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4。

(1)加氧化劑主要目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，所以可以用Na2O2代替H2O2，故答案為：B；

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，pH=8時(shí)，F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，則Fe3+、Al3+被除去；通過鈉離子交換樹脂，除去Ca2+和Mg2+；故答案為：AC；BD；

II．(1)若用Cu電極來代替Fe電極，在陽極上銅失去電子得到的陽離子是銅離子，該離子不具有還原性，不能和重鉻酸根之間發(fā)生反應(yīng)，故答案為：不能；因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài)；

(2)Cr2O72-具有強(qiáng)氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為2Cr3+，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案為：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O。