工業水處理答案

㈠ 工業上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業廢水，採用下面的處理方法：往工業廢水中加入適量的NaCl，以Fe為電

（1）Fe為電極進行電解時，陽極是活潑電極，則電極本身發生失電子的氧化反應回，即Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極上氫離子得答電子發生還原反應，即2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cr₂O₇^2-具有強氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為2Cr³⁺，反應的實質是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）陰極反應消耗H⁺，溶液中的氧化還原反應也消耗H⁺，導致溶液中氫離子濃度降低，從而使溶液pH升高，
故答案為：陰極反應消耗H⁺，溶液中的氧化還原反應也消耗H⁺，使溶液pH升高；
（4）若用石墨做電極，則無法產生還原劑Fe²⁺，從而使Cr₂O₇^2-無法還原為Cr³⁺變成沉澱除去，所以不能用石墨作電極，故答案為：不能．

㈡ （1）工業廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業廢水處理過程中，依據沉澱轉化

（1）由於Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），所以在相同條件下的溶解度更小，沉澱會向著生成CuS的方向進行，故離子方程式為FeS（s）+Cu²⁺（aq）=CuS（s）+Fe²⁺（aq），故答案為：FeS（s）+Cu²⁺（aq）=CuS（s）+Fe²⁺（aq）；
（2）①工業上為了處理含有Cr₂O₇^2-的酸性工業廢水，用綠礬（FeSO₄?7H₂O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，Cr₂O₇^2-的酸性工業廢水中加入硫酸亞鐵反應生成鐵離子，三價鉻離子和水，反應的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②常溫下，Cr³⁺沉澱完全濃度小於10^-5mol/L，Cr（OH）₃的溶度積Ksp=1×10^-32=c（Cr³⁺）c³（OH^-），c³（OH^-）=

1×10?32

1×10?5

=10^-27，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，依據離子積Kw=c（H⁺）c（OH^-），c（H⁺）=

10?14

10?9

=10^-5（mol/L），溶液pH=5，
故答案為：5；
③現用上述方法處理100m³含鉻（+6價）78mg?L^-1的廢水，鉻元素物質的量=

100000L×78×10?3g/L

52g/mol

=150mol，Cr₂O₇^2-物質的量75mol，則
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
1 6
75mol 450mol
需用綠礬的質量=450mol×278g/mol=125100g=125.1kg，
故答案為：125.1．

㈢ 工業生產中含硫廢水的排放會污染環境，需要對含硫廢水進行處理與利用．（1）某製革廠含硫廢水中主要含有

（1）①Na₂S為強鹼弱酸鹽，S^2-水解呈鹼性，水解方程式為S^2-+H₂OHS^-+OH^-；
②1molNa₂S轉化為1molNa₂SO₄，失去8mol電子，而1molO₂被還原，得到4mol電子，所以還原劑與氧化劑的物質的量之比為1：2，溫度升高平衡常數增大，說明升高溫度平衡向正反應移動，則正反應吸熱，即△H＞O，
故答案為：1：2；＞；
（2）①中和含酸廢水工業常用廉價的石灰水，故答案為：石灰水；
②H₂S氣體與足量NaOH溶液反應反應生成Na₂S和水，反應的化學方程式為H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，
故答案為：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O；
③SO₃^2-在酸性條件下放電生成H₂S的過程為還原反應，電極反應式為SO₃^2-+8H⁺+6e^-=H₂S↑+3H₂O，
故答案為：SO₃^2-+8H⁺+6e^-=H₂S↑+3H₂O；
④已知：①2H₂S（g）+O₂（g）=2S（s）+2H₂O（l）△H=-632.8kJ/mol，
②SO₂（g）=S（s）+O₂（g）△H=+269.8kJ/mol，
利用蓋斯定律將①-②×2可得：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l），
對應的反應熱為：△H=（-632.8kJ/mol）-2×（+269.8kJ/mol）=-1172.4kJ/mol，
所以熱化學方程式為2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol，
故答案為：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol．

㈣ 對工業廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質的主要措施．（1）含乙酸鈉和對氯酚（）的廢水可

（1）①原電池中氫離子的移動方向是從負極流向正極，所以B是電池的負極，故答案為：負；
②A是正極，正極上發生得電子的還原反應：Cl-145g?L?1?10g?L?190g/mol=1.5mol/L，即生成HA的物質的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol，所以產生氫氣是0.3mol即0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72．

㈤ 從保護環境的角度來說，你認為工業廢水的最佳處理辦法是（）A．化學凈化B．放入河流C．灌入地下水層D

在生活污水和工業廢水中有很多有機物，可以被細菌利用，在無氧的環境中，一些甲烷桿菌等細菌通過發酵把這些物質分解，產生甲烷，可以燃燒，用於照明、取暖等，是一種清潔的能源，還起到凈化污水的作用．
故答案為：√

㈥ 含苯酚的廢水對自然環境的危害非常嚴重，要嚴格控制這些廢水進入環境．含苯酚的工業廢水處理方案如下（1

苯酚的工業廢水的處理流程原理：工業廢水與苯進入設備①，苯酚溶解於苯中，得到苯酚、苯的溶液與可以排放的無酚工業廢水，將苯酚從工業廢水裡提取出來，用分液的方法將下層的工業廢水放出排放，苯酚和氫氧化鈉反應得到苯酚鈉溶液，向苯酚鈉中通入二氧化碳可以得到苯酚和碳酸氫鈉，所以A是氫氧化鈉，B是碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和氧化鈣的水溶液即氫氧化鈣之間反應得到碳酸鈣，碳酸鈣沉澱高溫分解為氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳和氧化鈣可以循環使用．
（1）檢驗苯酚用三氯化鐵溶液看是否變紫色，故答案為：加入三氯化鐵溶液，如果溶液顯紫色說明含苯酚；
（2）工業廢水與苯進入設備①得到苯酚、苯的溶液與可以排放的無酚工業廢水，說明在設備①中進行的是萃取，利用苯與苯酚相似的結構互溶與與水不溶，將苯酚從工業廢水裡提取出來，用分液的方法將下層的工業廢水放出排放，上層的苯酚、苯混合液進入設備②；萃取、分液必須用到的儀器名稱叫分液漏斗，
故答案為：萃取、分液；分液漏斗；
（3）盛有苯酚、苯溶液的設備②中注入氫氧化鈉溶液，此時，具有酸性的苯酚跟氫氧化鈉發生反應，生成苯酚鈉和水，由設備②進入設備Ⅲ的物質A是C₆H₅ONa，在設備②中的液體分為兩層，上層是苯層，下層是苯酚鈉的水溶液，上層的苯通過管道送回設備①中繼續萃取工業廢水中的苯酚，循環使用，下層的苯酚鈉溶液進入設備③，在盛有苯酚鈉溶液的設備③中，通入過量的二氧化碳氣，發生化學反應，生成苯酚和碳酸氫鈉，故答案為：C₆H₅ONa；NaHCO₃；
（4）依據碳酸性比苯酚的酸性強，弱酸鹽與「強」酸發生的復分解反應，二氧化碳和苯酚鈉反應生成苯酚，反應的方程式為C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（5）設備⑤應是石灰窯，CaCO₃高溫分解所得的產品是氧化鈣和二氧化碳，所得二氧化碳通入設備Ⅲ，反應所得氧化鈣進入設備Ⅳ．在含苯酚工業廢水提取苯酚的工藝流程中，苯、氧化鈣、CO₂、和NaOH理論上應當沒有消耗，它們均可以循環使用，故答案為：CO₂；NaOH．