- 生产中三废的处理
- 共198题
（2015秋•枣庄校级月考）某工业废水含有CN-和Cr2O72-等离子，需经处理达标后才能排放，污水处理拟用下列流程进行处理：回答下列问题：
（1）步骤②中，CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为______．
（2）步骤③的反应方程式为S2O32-+Cr2O72-+H+→SO42-+Cr3++H2O（未配平），则每消耗0，4mol Cr2O72-，反应中S2O32-失去______mo1e-．
（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是______．
（4）在25℃下，将a mol•L-1的NaCN溶液与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应后测得溶液pH=7，用含a的代数式表示CN-的水解常数Kh=______mol•L-1．若25℃时将浓度均为0，1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，溶液呈碱性，则关于该溶液的说法不正确的是______ （填字母）．
a．此溶液一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）
b．此溶液一定有c（Na+）=c（HCN）+c（CN-）
C．混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
d．此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸，溶液的pH变化不大
（5）利用Cr2O72-通过下列方法测定某锡粉的纯度（杂质不参与反应）：取ag锡粉溶于盐酸中，向生成的SnCl2中加入过量的FeCl3溶液，用b mol/L K2Cr2O7滴定生成的Fe2+（已知酸性环境下，Cr2O72-可被还原为Cr3+），共用去K2Cr2O7溶液m mL．则锡粉中锡的质量分数是______．（Sn的摩尔质量为M g/mol，用含a、b、m、M的代数式表示）
正确答案
解：（1）碱性条件下，CN-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO-、Cl-离子，离子反应为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
故答案为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
（2）根据0.4 mol Cr2O72-等转化为Cr3+，铬元素化合价降低3价，0.4molCr2O72-共得到了0.4×（2×3）mol=2.4mol；
故答案为：2.4；
（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去；
故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去；
（4）由于反应后测得溶液pH=7，当a=0.01时，恰好反应，生成了氰化氢溶液，溶液显示酸性，故氰化钠应该多些，故a＞0.01； 根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）+c（Cl-），PH=7，c（H+）=c（OH-），c（CN-）=c（Na+）-c（Cl-）=
再根据物料守恒：c（CN-）+c（HCN）=c（Na+）=
a、据电荷守恒可知c（H+）+c（Na+）=c（CN-）+c（OH-），此溶液一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-），故a正确；
b．由物料守恒可知c（HCN）+c（CN-）=0.1mol•L-1，所以c（HCN）+c（CN-）=2c（Na+），故b错误；
c．若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，混合后得溶液中c（HCN）=0.05 mol•L-1，c（NaCN）=0.05 mol•L-1，溶液呈碱性，说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度，混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度，故c正确；
d．若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后形成缓冲溶液，此溶液加入少量氢氧化钠抑制水解，促进电离，加入盐酸抑制电离促进水解，溶液酸碱性变化不大，所以溶液的pH变化不大，故d正确；
故答案为：
（5）令锡粉中锡的质量分数为x，则：
Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～
Mg 
a×x bmol/L×
解得x=
故答案为：
解析
解：（1）碱性条件下，CN-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO-、Cl-离子，离子反应为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
故答案为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
（2）根据0.4 mol Cr2O72-等转化为Cr3+，铬元素化合价降低3价，0.4molCr2O72-共得到了0.4×（2×3）mol=2.4mol；
故答案为：2.4；
（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去；
故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去；
（4）由于反应后测得溶液pH=7，当a=0.01时，恰好反应，生成了氰化氢溶液，溶液显示酸性，故氰化钠应该多些，故a＞0.01； 根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）+c（Cl-），PH=7，c（H+）=c（OH-），c（CN-）=c（Na+）-c（Cl-）=
再根据物料守恒：c（CN-）+c（HCN）=c（Na+）=
a、据电荷守恒可知c（H+）+c（Na+）=c（CN-）+c（OH-），此溶液一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-），故a正确；
b．由物料守恒可知c（HCN）+c（CN-）=0.1mol•L-1，所以c（HCN）+c（CN-）=2c（Na+），故b错误；
c．若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，混合后得溶液中c（HCN）=0.05 mol•L-1，c（NaCN）=0.05 mol•L-1，溶液呈碱性，说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度，混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度，故c正确；
d．若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后形成缓冲溶液，此溶液加入少量氢氧化钠抑制水解，促进电离，加入盐酸抑制电离促进水解，溶液酸碱性变化不大，所以溶液的pH变化不大，故d正确；
故答案为：
（5）令锡粉中锡的质量分数为x，则：
Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～
Mg
a×x bmol/L×
解得x=
故答案为：
常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害．某化学兴趣小组拟采用如图1处理方法回收废电池中的各种资源．
（1）填充物用60℃温水溶解，目的是______．
（2）操作A的名称为______．
（3）铜帽溶解时加入H2O2的目的是______（用化学方程式表示）．铜帽溶解完全后，可采用______方法除去溶液中过量的H2O2．
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2，其负极的电极反应式为______．
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止．主要反应为2MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①当1mol MnO2参加反应时，共有______mol电子发生转移．
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该应的化学方程式：______．
（6）锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收．在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如图2所示：
根据图可知：
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率______．
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下______强．
正确答案
解：（1）加热适当温度，可促进溶解，故答案为：加快溶解速率；
（2）分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以该操作名称是过滤，故答案为：过滤；
（3）酸性条件下，双氧水能将铜氧化生成铜离子反应的化学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；加热条件下，双氧水易分解生成水和氧气，所以除去双氧水的方法是加热，故答案为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O； 加热；
（4）负极发生氧化反应，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）2，则电极方程式为Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2，故答案为：Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2；
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止．其主要反应为2 MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①该反应中，氧化剂是MnO（OH）、MnO2，还原剂是草酸，当1mol MnO2参加反应时，转移电子的物质的量=（4-3）×2×2=4mol，故答案为：4；
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为：2MnO（OH）+6HCl（浓）
故答案为：2MnO（OH）+6HCl（浓）
（6）①根据图象知，随着pH的增大，汞的吸收率先先降低后增加，故答案为：先降低后增加；
②酸性条件下，高锰酸钾具有强氧化性，所以酸性条件下的高锰酸钾氧化性更强，故答案为：氧化性．
解析
解：（1）加热适当温度，可促进溶解，故答案为：加快溶解速率；
（2）分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以该操作名称是过滤，故答案为：过滤；
（3）酸性条件下，双氧水能将铜氧化生成铜离子反应的化学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；加热条件下，双氧水易分解生成水和氧气，所以除去双氧水的方法是加热，故答案为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O； 加热；
（4）负极发生氧化反应，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）2，则电极方程式为Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2，故答案为：Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2；
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止．其主要反应为2 MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①该反应中，氧化剂是MnO（OH）、MnO2，还原剂是草酸，当1mol MnO2参加反应时，转移电子的物质的量=（4-3）×2×2=4mol，故答案为：4；
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为：2MnO（OH）+6HCl（浓）
故答案为：2MnO（OH）+6HCl（浓）
（6）①根据图象知，随着pH的增大，汞的吸收率先先降低后增加，故答案为：先降低后增加；
②酸性条件下，高锰酸钾具有强氧化性，所以酸性条件下的高锰酸钾氧化性更强，故答案为：氧化性．
电镀废水、废渣的处理和综合利用体现了绿色化学的思想．含铬电镀废水的处理可采用以下方法：
（1）电解法．往废水中加入适量氯化钠，以铁为电极进行电解，电解过程中，阳极的电极反应式为______．
（2）沉淀法．含铬废水中存在平衡：Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+．往废水中加入BaCl2，铬元素转化为铬酸钡（BaCrO4）沉淀，此过程中，还应加入NaOH，理由是______．
正确答案
解：（1）活泼金属作电极，电解电解质溶液时，阳极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液，阴极上溶液中氢离子得电子生成氢气，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）氢氧根离子和氢离子反应生成水，促使平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+右移，有利于铬元素转化为铬酸钡（BaCrO4）沉淀，
故答案为：使平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+右移，有利于除铬．
解析
解：（1）活泼金属作电极，电解电解质溶液时，阳极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液，阴极上溶液中氢离子得电子生成氢气，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）氢氧根离子和氢离子反应生成水，促使平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+右移，有利于铬元素转化为铬酸钡（BaCrO4）沉淀，
故答案为：使平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+右移，有利于除铬．
下列不属于我国“城市空气质量日报”报道内容的是（ ）
正确答案
解析
解：我国“城市空气质量日报”报道的主要内容有：CO、NO2、SO2、可吸入颗粒物（PM2.5）及空气质量等级等，
CO2不属于空气污染物，在城市空气质量日报中的污染物不包括CO2，
故选B．
工业上采用如图甲工艺流程将石油废气中的硫化氢转化为硫酸和氢气等产品以防止污染．
（1）反应器1中装有硫酸铁的酸性溶液．
①配制硫酸铁溶液时，需加入适量的硫酸，请用化学平衡移动原理解释原因______．
②反应器1中发生反应的离子方程式是______．
（2）反应器3中发生反应的化学方程式是______．
（3）工业上用氨水和热空气吸收处理尾气中的二氧化硫以生产氮肥，该反应的化学方程式是______．
（4）电解滤液1的工作原理示意图如图乙：
①乙电极是______（填“阴”或“阳”）极．
②甲电极的电极反应式是______．
③电解滤液1的离子方程式是______．
正确答案
解：（1）①因为铁离子会水解，生成氢氧化铁，Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+；加入硫酸的目的是在溶液里面形成一种酸性条件，抑制氢氧化铁的生成，使得所配的溶液不会有沉淀，得到较纯净的硫酸铁溶液，
故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入硫酸，增加c（H+），使平衡逆向移动，抑制Fe3+水解；
②在酸性溶液中，具有氧化性的Fe3+与具有还原性的H2S发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓，
故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓；
（2）硫和氧气反应生成二氧化硫，所以A为二氧化硫，反应器3中生成物为三氧化硫，所以反应器3中发生二氧化硫的催化氧化，反应为：2SO2+O22SO3，
故答案为：2SO2+O22SO3；
（3）二氧化硫具有还原性，可被氧气氧化，氨水呈碱性，可与具有酸性的SO3发生反应，用氨水和热空气吸收处理尾气中的二氧化硫，生成硫酸铵和水，反应为：4NH3•H2O+2SO2+O2═2（NH4）2SO4+2H2O，
故答案为：4NH3•H2O+2SO2+O2═2（NH4）2SO4+2H2O；
（4）①反应①产物滤液为亚铁离子，电解，亚铁离子失去电子，水中的氢得电子，根据图示电极乙生成氢气，所以乙电极为阴极氢离子得电子，
故答案为：阴；
②电解阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，根据图示电极乙生成氢气，所以甲电极为阳极亚铁离子失电子，反应为：Fe2+-e-═Fe3+，
故答案为：Fe2+-e-═Fe3+；
③反应①产物滤液为亚铁离子，电解，亚铁离子失去电子，水中的氢得电子，总反应为：2Fe2++2H+
故答案为：2Fe2++2H+
解析
解：（1）①因为铁离子会水解，生成氢氧化铁，Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+；加入硫酸的目的是在溶液里面形成一种酸性条件，抑制氢氧化铁的生成，使得所配的溶液不会有沉淀，得到较纯净的硫酸铁溶液，
故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入硫酸，增加c（H+），使平衡逆向移动，抑制Fe3+水解；
②在酸性溶液中，具有氧化性的Fe3+与具有还原性的H2S发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓，
故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓；
（2）硫和氧气反应生成二氧化硫，所以A为二氧化硫，反应器3中生成物为三氧化硫，所以反应器3中发生二氧化硫的催化氧化，反应为：2SO2+O22SO3，
故答案为：2SO2+O22SO3；
（3）二氧化硫具有还原性，可被氧气氧化，氨水呈碱性，可与具有酸性的SO3发生反应，用氨水和热空气吸收处理尾气中的二氧化硫，生成硫酸铵和水，反应为：4NH3•H2O+2SO2+O2═2（NH4）2SO4+2H2O，
故答案为：4NH3•H2O+2SO2+O2═2（NH4）2SO4+2H2O；
（4）①反应①产物滤液为亚铁离子，电解，亚铁离子失去电子，水中的氢得电子，根据图示电极乙生成氢气，所以乙电极为阴极氢离子得电子，
故答案为：阴；
②电解阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，根据图示电极乙生成氢气，所以甲电极为阳极亚铁离子失电子，反应为：Fe2+-e-═Fe3+，
故答案为：Fe2+-e-═Fe3+；
③反应①产物滤液为亚铁离子，电解，亚铁离子失去电子，水中的氢得电子，总反应为：2Fe2++2H+
故答案为：2Fe2++2H+
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