Question

下表列出了某冷軋廠排放的廢水中各成份的含量及國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值的有關(guān)數(shù)據(jù)：

	冷軋含鋅廢水水質(zhì)	經(jīng)處理后的水國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值
Zn2+濃度/（mg?L-1）	≤800	≤3.9
pH	1～5	6～9
SO42-濃度/（mg?L-1）	≤23 000	≤150

某科研機(jī)構(gòu)為該廠量身定做，設(shè)計了如下廢水處理系統(tǒng)，不但節(jié)約大量工業(yè)用水，而且大大降低了生產(chǎn)成本．

請回答下列問題：
（1）向中和反應(yīng)池中通入壓縮空氣的作用是

 

．
（2）若廢水中細(xì)菌含量較高，往往用漂白粉代替石灰乳沉淀Zn²⁺，漂白粉沉淀Zn²⁺的離子方程式是

 

．
（3）污泥處理系統(tǒng)除去污泥后，可得到的工業(yè)副產(chǎn)品有

 

（填化學(xué)式）．
（4）薄膜液體過濾器是將膨體聚四氟乙烯專利技術(shù)與全自動控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起的固液分離設(shè)備．為提高薄膜液體過濾器的過濾能力，廢水處理系統(tǒng)工作一段時間后，需要對薄膜進(jìn)行化學(xué)處理，薄膜定期處理的方法是

 

．
（5）經(jīng)上述工藝處理后的廢水pH=8，此時廢水中Zn²⁺的濃度為

 

mg/L（常溫下，K_sp[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17），

 

（填“符合”或“不符合”）國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：廢水進(jìn)入中和反應(yīng)池，加入石灰乳，壓縮空氣，是反應(yīng)充分進(jìn)行，進(jìn)入吸收池通過薄膜液體過濾器分離得到污泥收集池進(jìn)行污泥處理，得到清液加入HCl，調(diào)節(jié)PH，得到循環(huán)使用的物質(zhì)
（1）壓縮空氣是費(fèi)用進(jìn)行徹底；
（2）漂白粉和鋅離子水溶液中雙水解生成氫氧化鋅沉淀和次氯酸；
（3）污泥處理系統(tǒng)除去污泥后，可得到的工業(yè)副產(chǎn)品有氫氧化鋅，硫酸鈣；
（4）薄膜進(jìn)行化學(xué)處理，用鹽酸浸泡恢復(fù)；
（5）依據(jù)溶度積常數(shù)計算，結(jié)合圖表數(shù)據(jù)分析是否符合標(biāo)準(zhǔn)．

解答： 解：（1）向中和反應(yīng)池中通入壓縮空氣的作用是使反應(yīng)充分進(jìn)行，故答案為：使反應(yīng)充分進(jìn)行；
（2）若廢水中細(xì)菌含量較高，往往用漂白粉代替石灰乳沉淀Zn²⁺，漂白粉和鋅離子水溶液中雙水解生成氫氧化鋅沉淀和次氯酸，反應(yīng)的離子方程式為：2ClO^-+Zn²⁺+2H₂O=2HClO+Zn（OH）₂↓，故答案為：2ClO^-+Zn²⁺+2H₂O=2HClO+Zn（OH）₂↓；
（3）依據(jù)過程分析可知，泥處理系統(tǒng)除去污泥后，可得到的工業(yè)副產(chǎn)品有CaSO₄、Zn（OH）₂ ，故答案為：CaSO₄、Zn（OH）₂ ；
（4）膜液體過濾器是將膨體聚四氟乙烯專利技術(shù)與全自動控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起的固液分離設(shè)備．為提高薄膜液體過濾器的過濾能力，廢水處理系統(tǒng)工作一段時間后，需要對薄膜進(jìn)行化學(xué)處理，薄膜定期處理的方法是用鹽酸浸泡薄膜，
故答案為：用鹽酸浸泡薄膜；
（5）廢水pH=8，c（H+）=10^-8mol/L，c（OH-）=10^-6mol/L，Ksp[Zn（OH）₂]=c（Zn²⁺）c²（OH^-）=1.2×10^?-17 ；
c（Zn²⁺）=

1.2×10-17

(10-6)2

=1.2×10^-5mol/L，此時廢水中Zn²⁺的濃度為1.2×10^-5mol/L=[1.2×10^-6mol×65g/mol]/L=0.78mg/L，符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，
故答案為：0.78；符合．

點評：本題考查了物質(zhì)分離方法和實驗操作，溶度積常數(shù)計算分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．