含+6价铬的废水毒性强,对环境污染严重。化工厂常用

日期: 2024-07-02 05:05:03|浏览: 65|编号: 77847

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含+6价铬的废水毒性强,对环境污染严重。化工厂常用

解答:(1)酸性废水中用SO2处理含铬废水,废水发生氧化还原反应,铬的价数由+6降低到+3,而硫的价数由+4升高到+6。平衡电子、原子、电荷守恒定律写出的离子方程式为:-(aq)+3SO2(g)+2H+(ag)=2Cr3+(ag)+3SO42-(ag)+H2O(l)△H=-/mol,

所以答案是:3;2H+ (ag);2Cr3+ (ag);3SO42- (ag);H2O (l);

(2)①随着pH值的升高,铬离子的最大去除率降低,反应时间越长,排放标准越低;当pH值为6时,反应速度较慢,铬离子的最大去除率降低。

因此答案是:pH值越高,反应越慢,铬离子的最大去除率越低;

②PH<4,反应速度快,二氧化硫来不及反应而逸出污染空气;PH>4,反应速度减慢,铬离子去除率下降,不能达标排放。另外,铬离子会形成氢氧化铬,会堵塞管道。因此,实际工业生产控制pH=4。

因此答案是:PH<4,反应速度快,二氧化硫来不及反应而逸出污染空气;PH>4,反应速度减慢,铬离子去除率下降,不能达标排放;

③a. -+H2O⇌-+2H+,酸性含铬废水中一定含有CrO42-,pH值越高,平衡越正,CrO42-含量越高,因此a是合理的;

b.若其他条件不变,提高压力,吸收塔内反应的K不变,则b不合理;

c.理论上SO32-、Fe2+等具有还原性,+6价铬的化合物具有氧化性,也可以用来除去Cr(+6),因此c是合理的;

所以答案是:b;

(3)30 min前,反应按正向进行,温度越高,反应速率越快,反应物的转化率越大,80 ℃时Cr(+6)去除率高于40 ℃时。30 min后,反应达到平衡,该反应为放热反应,温度升高,平衡按逆向进行,80 ℃时Cr(+6)去除率较低。

因此答案为:30分钟前,反应按正方向进行,温度高,反应速率快,反应物的转化率提高,80℃时的Cr(+6)去除率高于40℃时的Cr(+6)去除率;30分钟后,反应达到平衡,反应为放热反应,温度升高,平衡按反方向进行,80℃时的Cr(+6)去除率较低;

(4)在中和槽中加入氢氧化钠溶液,使铬离子沉淀形成氢氧化铬,应控制pH值范围为6.5-11.5,以达到最大的沉淀量。

所以答案是:6.5~11.5;

(5)废水中Cr(+6)的总浓度为a×10-3 mol/L,处理1000L废水时要求去除率达到99.95%,参与反应的+6价-(aq)物质的量=

×a×10-3 mol/L×1000 L×99.95%,结合化学反应方程式的定量关系计算,

-(aq)+3SO2(g)+2H+(ag)=2Cr3+(ag)+3SO42-(ag)+H2O(l),

1 3

×a×10-3mol/L×1000L×99.95%n

理论上所需SO2物质的量=

×3×a×10-3×1000×99.95%mol,

所以答案是:

×3×a×10-3×1000×99.95%。

(1)在酸性废水中,用SO2处理含铬废水,废水发生氧化还原反应,铬元素+6价还原为+3价,硫元素+4价升高为+6价,通过平衡电子、原子、电荷守恒定律写出该反应的热化学方程式;

(2)①由图表数据分析可知,pH值越高,反应越慢,铬离子的最大去除率越低;

②PH<4,反应速度快,二氧化硫来不及反应而逸出污染空气;PH>4,反应速度减慢,铬离子去除率下降;

③a. -+H2O⇌-+2H+,酸性含铬废水中必定含有CrO42-,且pH越大,平衡越正;

b.平衡常数随温度而变化;

c.SO32-、Fe2+等具有还原性,能与六价铬发生腐蚀和氧化还原反应;

(3)反应在30分钟前未达到平衡,开始时反应按正方向进行,反应物转化率增加,30分钟后反应基本达到平衡,该反应为放热反应,温度升高,平衡按反方向进行,反应物转化率降低。

(4)在中和槽中生成氢氧化铬沉淀,图中的变化曲线决定生成氢氧化铬最大量时的溶液pH值;

(5)-(aq)+3SO2(g)+2H+(ag)=2Cr3+(ag)+3SO42-(ag)+H2O(l)。式中定量反应关系为-(aq)~3SO2(g),计算以此为依据。

本题考查物质的分离纯化、物质的性质、氧化还原反应、图像的理解与应用、化学方程式中定量关系的计算等知识点,掌握基础知识是解题的关键,题目难度中等。

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