题目

题型：不详难度：来源：

（15分）【化学---化学与技术】
某工业废水中含有CN^-和Cr₂O₇^2-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是              。
（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为                        。
（3）含Cr³⁺废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：                            
（4）反应③中，每消耗0.4 mol Cr₂O₇^2-转移2.4 mol e^-，该反应离子方程式为：         。
（5）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因：   。

答案

（1）氧化—还原法（2分）    （2）CN^-+ClO^-   CNO^-+Cl^-（3分）
（3）调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去（4分，其他合理答案也给分）
（4）3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺   6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O（3分）
（5）Cu²⁺+2OH^-   Cu（OH）₂↓ 、 Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）   CuS（s）+2OH^-（aq）
或Ksp（CuS）<Ksp[Cu（OH）₂],使沉淀向更难溶方向转化。（3分）

解析

（1）次氯酸或Cr₂O₇^2-都具有氧化性，所以处理废水都方法都是氧化—还原法。
（2）反应后无气体放出，说明次氯酸钠都还原产物是氯化钠，而不是氯气，所以该反应的离子方程式为CN^-+ClO^-   CNO^-+Cl^-。
（3）处理废水中的Cr³⁺，可以通过沉淀法，即调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去。
（4）每消耗0.4 mol Cr₂O₇^2-转移2.4 mol e^-，说明反应中转移6个电子，因此其还原产物是Cr³⁺。由于氧化产物是SO₄^2-，所以方程式为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺   6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O。
（5）蓝色沉淀是氢氧化铜，由于硫化铜的溶解度小于氢氧化铜的，所以根据沉淀转化的实质向更难溶方向转化，所以反应中生成硫化铜黑色沉淀。有关方程式为Cu²⁺+2OH^-   Cu（OH）₂↓ 、 Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）   CuS（s）+2OH^-（aq）。