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水體中的六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康威脅很大。工業(yè)廢水中[Cr(Ⅵ)]常用還原沉淀法、微生物法等進(jìn)行處理。
(1)“還原沉淀法”常用Na2SO3、FeSO4等處理Cr(Ⅵ)得到Cr(Ⅲ)。
已知溶液中含Cr(Ⅵ)的微粒(H2CrO4、Cr2
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的關(guān)系如圖1所示。
菁優(yōu)網(wǎng)
①某含Cr(Ⅵ)廢水的pH約為8,寫出用Na2SO3處理該廢水的主要離子方程式:
3
SO
2
-
3
+2
C
r
O
2
-
4
+5H2O=2Cr(OH)3↓+3
SO
2
-
4
+4OH-
3
SO
2
-
3
+2
C
r
O
2
-
4
+5H2O=2Cr(OH)3↓+3
SO
2
-
4
+4OH-
。[已知pH=3時(shí),Cr(Ⅲ)以Cr3+形式存在,pH=7.5時(shí),Cr(Ⅲ)開始沉淀]。
②其他條件相同,用Na2SO3處理不同pH含Cr(Ⅵ) 的廢水,反應(yīng)相同時(shí)間,Cr(Ⅵ)的去除率與pH的關(guān)系如圖2所示。已知酸性條件下Cr(Ⅵ)對(duì)Na2SO3具有很強(qiáng)的氧化能力,pH<2時(shí),Cr(Ⅵ)的去除率隨pH降低而降低的原因是
部分
SO
2
-
3
與H+結(jié)合轉(zhuǎn)化為SO2逸出,使得與Cr(Ⅵ)反應(yīng)的
SO
2
-
3
的物質(zhì)的量濃度減小,反應(yīng)速率減慢
部分
SO
2
-
3
與H+結(jié)合轉(zhuǎn)化為SO2逸出,使得與Cr(Ⅵ)反應(yīng)的
SO
2
-
3
的物質(zhì)的量濃度減小,反應(yīng)速率減慢
。
③研究發(fā)現(xiàn),用FeSO4處理pH=3的含Cr(Ⅵ)廢水,Cr(Ⅵ)的去除率大于其被FeSO4還原的理論值。Cr(Ⅵ)的去除率大于理論值的原因是
Fe2+被Cr(Ⅵ)氧化為Fe3+,pH=3下Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體吸附了部分Cr( VI)
Fe2+被Cr(Ⅵ)氧化為Fe3+,pH=3下Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體吸附了部分Cr( VI)

(2)“微生物法”處理含Cr(Ⅵ)廢水具有效率高、選擇性強(qiáng)、吸附容量大等優(yōu)點(diǎn)。一種微生物法是用硫酸鹽還原菌(SRB)處理含Cr(Ⅵ)廢水。
①硫酸鹽還原菌能將水中的
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為S2-,S2-
C
r
O
2
-
4
可反應(yīng)生成Cr2S3和S兩種沉淀。寫出S2-
C
r
O
2
-
4
反應(yīng)的離子方程式:
6S2-+2
C
r
O
2
-
4
+8H2O=Cr2S3↓+3S↓+16OH-
6S2-+2
C
r
O
2
-
4
+8H2O=Cr2S3↓+3S↓+16OH-

②用硫酸鹽還原菌(SRB)處理含鉻廢水時(shí),溫度??刂圃?0℃左右,溫度過高,Cr(Ⅵ)的去除率低的原因是
溫度過高,硫酸鹽還原菌發(fā)生變性,失去活性
溫度過高,硫酸鹽還原菌發(fā)生變性,失去活性
。
③硫酸鹽還原菌(SRB)常存在于水體中,會(huì)腐蝕許多金屬及合金。一種Fe合金在硫酸鹽還原菌存在條件下腐蝕的機(jī)理如圖3所示。已知溶液中的S2-會(huì)完全轉(zhuǎn)化為FeS,則Fe腐蝕后生成Fe(OH)2和FeS的物質(zhì)的量之比為
3:1
3:1

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【答案】3
SO
2
-
3
+2
C
r
O
2
-
4
+5H2O=2Cr(OH)3↓+3
SO
2
-
4
+4OH-;部分
SO
2
-
3
與H+結(jié)合轉(zhuǎn)化為SO2逸出,使得與Cr(Ⅵ)反應(yīng)的
SO
2
-
3
的物質(zhì)的量濃度減小,反應(yīng)速率減慢;Fe2+被Cr(Ⅵ)氧化為Fe3+,pH=3下Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體吸附了部分Cr( VI);6S2-+2
C
r
O
2
-
4
+8H2O=Cr2S3↓+3S↓+16OH-;溫度過高,硫酸鹽還原菌發(fā)生變性,失去活性;3:1
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:51引用:3難度:0.6
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    發(fā)布:2024/9/6 2:0:8組卷:9引用:5難度:0.7
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    ①反應(yīng)釜Ⅰ采用“氣—液逆流”接觸吸收法(如圖2),其優(yōu)點(diǎn)是
     

    ②反應(yīng)釜Ⅱ中CaSO3轉(zhuǎn)化為CaSO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)煙氣(主要污染物SO2、NOx)對(duì)人類生活環(huán)境造成很大的污染。工業(yè)上采取氧化、還原等方法將之除去,以達(dá)到凈化目的。
    ①煙氣經(jīng)O3預(yù)處理后用堿液吸收,可減少其中SO2、NOx的含量。已知NO可被O3氧化為NO2
    N
    O
    -
    3
    ,用NaOH溶液吸收若只生成一種鹽,該鹽的化學(xué)式為
     
    。
    ②尿素[CO(NH22]在高溫條件下與NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成三種無毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (3)工業(yè)上氮的氧化物通常是用堿性溶液吸收。
    ①用Na2CO3溶液吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO2,生成等物質(zhì)的量的兩種鈉鹽(其中一種為NaNO2)及一種氣體,反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    ②NaOH溶液濃度越大黏稠度越高,用不同濃度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工業(yè)尾氣,氮氧化物的吸收率隨NaOH溶液濃度的變化如題圖3所示,曲線Ⅱ表示NO的物質(zhì)的量
     
    (填“大于”“小于”或“等于”)NO2物質(zhì)的量。當(dāng)NaOH溶液濃度高于0.5mol?L-1后,氮氧化物的吸收率隨NaOH溶液濃度的升高而降低的原因是
     
    。
    發(fā)布:2024/8/22 0:0:1組卷:64引用:1難度:0.6
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    發(fā)布:2024/8/20 5:0:1組卷:4引用:1難度:0.7
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