- 生产中三废的处理
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关于污水的处理方法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.盐酸有强腐蚀性,如果直接排放,对环境造成危害,盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,氯化钙和水没有腐蚀性,所以能用熟石灰处理含盐酸的废水,故A正确;
B.含有油类、氰化物、硫化物等污水可以氧化还原法将这些物质氧化为易除去的物质,故B正确;
C.水中重金属离子对人体有害,易使人产生重金属中毒,但可以加入某些物质使其转化为沉淀而除去,故C正确;
D.明矾中的铝离子水解生成胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的细小悬浮颗粒,但不能吸附除去水中所有杂质,故D错误;
故选D.
实验室回收废水中苯酚的过程如图所示.下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:用苯萃取废水中的苯酚,进行分液得到苯酚的苯溶液,再加入氢氧化钠溶液,苯酚与氢氧化钠反应得到苯酚钠,苯与苯酚钠溶液不互溶,再进行分液操作,得到苯与苯酚钠溶液,苯可以循环利用,苯酚钠溶液中加入盐酸得到苯酚和NaCl溶液,同样经过分液操作进行分离得到苯酚.
A.操作I是用苯萃取废水中的苯酚,进行分液得到苯酚的苯溶液,苯为萃取剂,故A正确;
B.苯酚钠属于钠盐,易溶于水,在苯中的溶解度比在水中的小,故B错误;
C.操作Ⅱ得到苯与苯酚钠溶液,苯可以循环利用,故C正确;
D.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为分液操作,用到分液漏斗,故D正确.
故选:B.
工业上生产电路板及处理废液的工艺流程如下:
(1)由步骤①可判断FeCl3与铜反应生成的两种产物是______和______.
(2)步骤③加入稀盐酸,充分搅拌,当观察到______现象时,说明滤渣只剩铜.
(3)步骤②③所得FeCl2可与一种单质发生化合反应生成FeCl3,实现循环使用.根据质量守恒定律可推测该单质的化学式为______.
正确答案
FeCl2
CuCl2
不再有气泡产生
Cl2
解析
解:(1)向镀铜的电路板中加入氯化铁溶液后生成了氯化铜和氯化亚铁,故答案为:FeCl2;CuCl2;
(2)加入过量的铁粉过滤后的得到滤渣应该为铁粉和铜的混合物,所以加入盐酸后,铁要和盐酸反应产生氢气,而铜不反应,所以至不在产生气泡时得到的固体只有铜单质,故答案为:不再有气泡产生;
(3)根据质量守恒定律可以知道生成的物质为氯化铁,氯化亚铁和铁不能反应,所以只能是氯化亚铁和氯气的反应,故答案为:Cl2.
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下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,整个反应共有______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,试写出该反应的化学方程式:______.
正确答案
解:废旧干电池含有铜、石墨、二氧化锰以及填充物等,填充物用60℃充分溶解,过滤,滤液中含有氯化铵,蒸发、浓缩、结晶可得到氯化铵晶体;铜与稀硫酸在过氧化氢作用发生氧化还原反应生成硫酸铜,加入锌可置换出铜,过滤分离,硫酸锌溶液最终可生成氢氧化锌、氧化锌,冶炼可得到锌,
(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=×2×2×(4-3)=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)2MnCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案为:2MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O.
解析
解:废旧干电池含有铜、石墨、二氧化锰以及填充物等,填充物用60℃充分溶解,过滤,滤液中含有氯化铵,蒸发、浓缩、结晶可得到氯化铵晶体;铜与稀硫酸在过氧化氢作用发生氧化还原反应生成硫酸铜,加入锌可置换出铜,过滤分离,硫酸锌溶液最终可生成氢氧化锌、氧化锌,冶炼可得到锌,
(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=×2×2×(4-3)=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)2MnCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案为:2MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O.
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和Cr2O42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理,常用的处理方法有两种.
方法1:还原沉淀法
①转化
②还原
③沉淀
该法的工艺流程为 Cr2O42- Cr2O72-
Cr3+
Cr(OH)3↓,其中第①步存在下列平衡:2Cr2O42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显______色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是______.
a.Cr2O72-和Cr2O42-的浓度相同 b.2V(Cr2O72-)=V(Cr2O42-) c.溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡
Cr(OH)3(s)⇌Cr3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32
常温下,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至______.
方法2电解法:
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀.
(4)用Fe做电极的原因为______.
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因(用电极反应式解释)______,溶液中同时生成的沉淀还有______.
正确答案
橙
c
5
提供Fe2+作还原剂
2H++2e-=H2 ↑
Fe(OH)3
解析
解:(1)若平衡体系的pH=2,c(H+)增大,平衡2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,
故答案为:橙;
(2)a.平衡时Cr2O72-和Cr2O42-的浓度决定于反应前加入的多少,与是否平衡无关,故a错误;
b.2V(Cr2O72-)=V(Cr2O42-),正逆反应速率之比不等于化学计量数之比,反应未达到平衡状态,故b错误;
c.平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变,故c正确;
故选:C;
(3)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)==10-9 mol/L,c(H+)═
=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5,
故答案为:5;
(4)铁作阳极失电子得到的亚铁离子会和Cr2O72-的酸性废水反应,将+6价Cr元素还原为+3价,发生反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:提供Fe2+作还原剂;
(5)Fe为阳极,则阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H2:2H++2e-═H2↑;同时大量产生了OH-,所以溶液中的Fe3+也将转化为Fe(OH)3沉淀,
故答案为:2H++2e-═H2↑;Fe(OH)3;
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