Question

【化學與技術】
電鍍廠鍍銅廢水中含有CN^-和Cr₂O₇^2-離子，需要處理達標后才能排放。該廠擬定下列流程進行廢水處理，回答下列問題：
 
（1）上述處理廢水流程中主要使用的方法是______。
（2）②中反應后無氣體放出，該反應的離子方程式為           。
（3）步驟③中，每處理0.4mol Cr₂O₇^2-時轉移電子2.4mol，該反應離子方程式為             。
（4）取少量待測水樣于試管中，加入NaOH溶液，觀察到有藍色沉淀生成，再加Na₂S溶液，藍色沉淀轉化成黑色沉淀，請使用化學用語和文字解釋產生該現象的原因           。
（5）目前處理酸性Cr₂O₇^2-廢水多采用鐵氧磁體法。該法是向廢水中加入FeSO₄·7H₂O將Cr₂O₇^2-還原成Cr³⁺，調節pH，Fe、Cr轉化成相當于Fe^II[FeCr]O₄（鐵氧磁體，羅馬數字表示元素價態）的沉淀。處理1mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄?7H₂O，下列結論正確的是_______。

A．x ="0.5" ，a =8	B．x =0.5，a = 10
C．x =" 1.5" ，a =8	D．x =" 1.5" ，a = 10

Answer 1

（1）氧化還原法
（2）CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-
（3）3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O
（4）Cu²⁺+2OH^-=Cu(OH)₂↓  Cu(OH)₂(s)+S^2-(aq)=CuS(s)+2OH^-(aq)
因為：K_SP(CuS)<K_SP[Cu(OH)₂]    
（5）D

（1）由圖可知，將廢水中的離子實現上述轉化時，利用了氧化還原反應，則主要使用的方法為氧化還原法；
（2）堿性條件下，CN-離子與NaClO發生氧化還原反應，無氣體放出，則生成CNO^-、Cl^-離子，離子反應為CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-，
（3）每0.4molCr₂O₇^2-轉移2.4mol的電子，設還原后Cr元素的化合價為x，則0.4mol×2×(6-x)=2.4mol，解得x=+3，則離子反應為：
3S₂O₃^2-+4Cr2O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O。
（4）因銅離子與氫氧根離子反應生成氫氧化銅沉淀，CuS比Cu（OH）₂更難溶，則加入Na₂S溶液能發生沉淀的轉化，故答案為：待檢水樣中還有Cu²⁺，加堿發生Cu²⁺+2OH^-═Cu(OH)₂↓，再加入Na₂S溶液，CuS比Cu(OH)₂更難溶，則發生Cu(OH)₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq）。
（5）設最終生成了ymol混合物，由于Cr元素量不變，則有（2-x）y=2，Fe元素不變，則有（1-x）y=a，鐵失去的電子物質的量等于Cr得到的電子的物質的量相等，有x=1.5，y=4，a=10。答案選D。