- 生产中三废的处理
- 共198题
某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其它化学试剂进行如下操作，得到了Fe2O3、Al2O3和金属Cu．
请回答：
（1）固体A的成分是______（用化学式表示）．
（2）溶液B中的金属阳离子有______．
（3）写出下列反应的离子方程式：
B→D：______；
D→E：______．
（4）试剂G是______（写名称）；溶液E焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），试剂H是______（用化学式表示）．
正确答案
解：（1）根据流程图中可以知道，完成回收铁红、Al2O3和金属Cu，先加过量铁粉，2Fe3++Fe═3 Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，Cu2++Fe=Fe2++Cu，过滤得到Fe、Cu，
故答案为：Fe、Cu；
（2）金属铁可以和铁离子、铜离子之间反应，过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，故答案为：Fe2+、Al3+（H+）；
（3）过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；该反应中氯气中氯元素从0价变为产物中的氯离子，化合价降低是氧化剂，加碱先发生反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，强碱过量Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，总反应为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Clˉ；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
（4）金属铁可以和盐酸、稀硫酸之间反应，但是金属铜和稀盐酸、稀硫酸之间不反应，据此实现金属铁和铜的分离，所以试剂G是稀盐酸或是稀硫酸，分离Al3+、Fe2+，需加强碱，氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应，溶液E焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），说明含有钾离子，说明试剂H是氢氧化钾；
故答案为：稀盐酸或稀硫酸、KOH．
解析
解：（1）根据流程图中可以知道，完成回收铁红、Al2O3和金属Cu，先加过量铁粉，2Fe3++Fe═3 Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，Cu2++Fe=Fe2++Cu，过滤得到Fe、Cu，
故答案为：Fe、Cu；
（2）金属铁可以和铁离子、铜离子之间反应，过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，故答案为：Fe2+、Al3+（H+）；
（3）过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；该反应中氯气中氯元素从0价变为产物中的氯离子，化合价降低是氧化剂，加碱先发生反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，强碱过量Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，总反应为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Clˉ；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
（4）金属铁可以和盐酸、稀硫酸之间反应，但是金属铜和稀盐酸、稀硫酸之间不反应，据此实现金属铁和铜的分离，所以试剂G是稀盐酸或是稀硫酸，分离Al3+、Fe2+，需加强碱，氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应，溶液E焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），说明含有钾离子，说明试剂H是氢氧化钾；
故答案为：稀盐酸或稀硫酸、KOH．
下列说法不符合人与自然和谐相处的是（ ）
正确答案
解析
解：A．对农作物合理施用化肥符合人与自然和谐相处，A说法正确．
B．将塑料垃圾埋入地下或倾倒入海，仍会产生污染，B说法正错误．
C．对废旧电池进行回收处理可以减少对环境的污染，C说法正确．
D．使用沼气、太阳能、风能等代替煤炭，更环保减少对环境的污染，D说法正确．
电镀广泛地应用于工业生产中．在电镀铬的工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+ Fe3+和Al3+等，且酸性较强．为回收利用铬元素，此工业废水通常采用如下流程处理：
已知：（1）铬元素有以下循环过程：
（2）Cu（OH）2能溶于氨水：Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O
请回答下列问题：
（1）加入试剂甲的目的：______
（2）试剂乙的名称：______，试剂丙的化学式：______
（3）上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，则进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器有______
（4）滤渣I的主要成分为______（写化学式）．
（5）在铬元素循环过程的反应①中每反应掉1mol H2O2同时消耗H+数目为：______
（6）铬元素循环过程的反应⑥的离子方程式：______；废水处理流程中生成滤渣III的离子方程式：______．
正确答案
解：（1）在电镀铬的工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+ Fe3+和Al3+等，加入试剂甲以后废水的成分含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+，由此可见试剂甲将亚铁离子氧化为三价铁离子，故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+；
（2）向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，滤液是根据题意信息Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，所以试剂Ⅰ可以将氢氧化铜沉淀溶解掉，应为氨水，根据铬元素的循环过程，可知试剂丙可以将CrO2-氧化为CrO42-，实现三价铬到CrO42-的转化，所以试剂丙是氯气，
故答案为：氨水；Cl2；
（3）操作I、II、III均实现了固体和液体的分离，是过滤的过程，过滤实验操作所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，
故答案为：Cu（OH）2、Fe（OH）3；
（5）重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应实质是：Cr2O72-+3H2O2+8H+=7H2O+3O2↑+2Cr3+，每反应掉1mol H2O2同时消耗
H+的物质的量为
（6）铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根，即2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，即2H2O+A1O2-+CO2=Al（OH）3↓+HCO3，
故答案为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；2H2O+A1O2-+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-．
解析
解：（1）在电镀铬的工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+ Fe3+和Al3+等，加入试剂甲以后废水的成分含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+，由此可见试剂甲将亚铁离子氧化为三价铁离子，故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+；
（2）向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，滤液是根据题意信息Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，所以试剂Ⅰ可以将氢氧化铜沉淀溶解掉，应为氨水，根据铬元素的循环过程，可知试剂丙可以将CrO2-氧化为CrO42-，实现三价铬到CrO42-的转化，所以试剂丙是氯气，
故答案为：氨水；Cl2；
（3）操作I、II、III均实现了固体和液体的分离，是过滤的过程，过滤实验操作所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，
故答案为：Cu（OH）2、Fe（OH）3；
（5）重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应实质是：Cr2O72-+3H2O2+8H+=7H2O+3O2↑+2Cr3+，每反应掉1mol H2O2同时消耗
H+的物质的量为
（6）铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根，即2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，即2H2O+A1O2-+CO2=Al（OH）3↓+HCO3，
故答案为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；2H2O+A1O2-+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-．
（1）废水I常用明矾处理．实践中发现废水中的c（HCO3-）越大，净水效果越好，这是因为______（用离子方程式表示）．
（2）废水Ⅱ中的汞元素存在如下转化（在空格上填相应的化学式）：
Hg2++______=CH3CH2Hg++H+
我国规定，Hg2+的排放标准不能超过0.05mg/L．若某工厂排放的废水1L中含Hg2+3×l0-7 mol，是否达到了排放标准______（填“是”或“否”）．
（3）废水Ⅲ常用ClO2可将CN-直接氧化成两种无毒气体，该反应的离子方程式为______．
（4）含氰废水流量为0.8m3/h，含氰（CN-）浓度为300mg/L，为确保安全，实际投放ClO2为理论值的1.3倍，则完成氧化每小时共需投入ClO2质量为______kg．
正确答案
Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑
CH4
否
2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-
0.81
解析
解：（1）HCO3-和Al3+发生相互促进的水解，生成CO2和Al（OH）3，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，c（HCO3-）越大，铝离子反应越完全，从而增强净水效果，
故答案为：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑；
（2）根据电荷守恒可质量守恒可知，应为Hg2+和CH4的反应，1L水中含有汞离子的物质的量为：n（Hg2+）=3×10-7mol，则：m（Hg2+）=3×10-7mol×200.6g/mol=6.02×10-5g≈0.06mg＞0.05mg，所以没有达到排放标准，
故答案为：CH4；否；
（3）ClO2氧化性较强，是常用的氧化剂，其中+4价氯元素通常被还原为-1价，化合价降低5价，CN-中C元素化合价为+2价、N元素化合价为-3价，CN-被氧化成二氧化碳化合价升高2价，被氧化成氮气化合价升高3价，则化合价总共升高了5价，化合价变化的最小公倍数为5，则ClO2的计量数与CN-相同，然后根据质量守恒配平，反应的离子方程式为：2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-，
故答案为：2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-；
（4）若含氰废水流量为0.8m3/h，含氰（CN-）浓度为300mg/L，1小时废水中含（CN-）的质量为：0.8×103L×300mg/L=2.4×104mg=24g，含（CN-）的物质的量为：
故答案为：0.81．
下列有关废弃物处理的说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．垃圾处理除了回收利用外，还有卫生填埋、生化堆肥、焚烧等，但各有利弊，如果卫生填埋法，优点是操作简单、处理量大等，但需要占用土地资源，且污染地下水、土壤、空气等，故A正确；
B．废旧电池一般不能继续充电使用，石墨电极和金属材料回收的价值不大，但废旧电池中含有重金属离子，如随意丢弃会污染土壤和水源，必须进行集中处理，故B错误；
C．为减少或杜绝环境污染，填埋垃圾要先处理，再进行深埋，故C错误；
D．焚烧垃圾产生有毒气体，如二噁英等，故D错误；
故选A．
扫码查看完整答案与解析