工业水处理答案

㈠ 工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电

（1）Fe为电极进行电解时，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应回，即Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上氢离子得答电子发生还原反应，即2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，反应的实质是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）阴极反应消耗H⁺，溶液中的氧化还原反应也消耗H⁺，导致溶液中氢离子浓度降低，从而使溶液pH升高，
故答案为：阴极反应消耗H⁺，溶液中的氧化还原反应也消耗H⁺，使溶液pH升高；
（4）若用石墨做电极，则无法产生还原剂Fe²⁺，从而使Cr₂O₇^2-无法还原为Cr³⁺变成沉淀除去，所以不能用石墨作电极，故答案为：不能．

㈡ （1）工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化

（1）由于Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），所以在相同条件下的溶解度更小，沉淀会向着生成CuS的方向进行，故离子方程式为FeS（s）+Cu²⁺（aq）=CuS（s）+Fe²⁺（aq），故答案为：FeS（s）+Cu²⁺（aq）=CuS（s）+Fe²⁺（aq）；
（2）①工业上为了处理含有Cr₂O₇^2-的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄?7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，Cr₂O₇^2-的酸性工业废水中加入硫酸亚铁反应生成铁离子，三价铬离子和水，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②常温下，Cr³⁺沉淀完全浓度小于10^-5mol/L，Cr（OH）₃的溶度积Ksp=1×10^-32=c（Cr³⁺）c³（OH^-），c³（OH^-）=

1×10?32

1×10?5

=10^-27，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，依据离子积Kw=c（H⁺）c（OH^-），c（H⁺）=

10?14

10?9

=10^-5（mol/L），溶液pH=5，
故答案为：5；
③现用上述方法处理100m³含铬（+6价）78mg?L^-1的废水，铬元素物质的量=

100000L×78×10?3g/L

52g/mol

=150mol，Cr₂O₇^2-物质的量75mol，则
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
1 6
75mol 450mol
需用绿矾的质量=450mol×278g/mol=125100g=125.1kg，
故答案为：125.1．

㈢ 工业生产中含硫废水的排放会污染环境，需要对含硫废水进行处理与利用．（1）某制革厂含硫废水中主要含有

（1）①Na₂S为强碱弱酸盐，S^2-水解呈碱性，水解方程式为S^2-+H₂OHS^-+OH^-；
②1molNa₂S转化为1molNa₂SO₄，失去8mol电子，而1molO₂被还原，得到4mol电子，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2，温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热，即△H＞O，
故答案为：1：2；＞；
（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水，故答案为：石灰水；
②H₂S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na₂S和水，反应的化学方程式为H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，
故答案为：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O；
③SO₃^2-在酸性条件下放电生成H₂S的过程为还原反应，电极反应式为SO₃^2-+8H⁺+6e^-=H₂S↑+3H₂O，
故答案为：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，
利用盖斯定律将①-②×2可得：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l），
对应的反应热为：△H=（-632.8kJ/mol）-2×（+269.8kJ/mol）=-1172.4kJ/mol，
所以热化学方程式为2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol，
故答案为：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol．

㈣ 对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施．（1）含乙酸钠和对氯酚（）的废水可

（1）①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极，所以B是电池的负极，故答案为：负；
②A是正极，正极上发生得电子的还原反应：Cl-145g?L?1?10g?L?190g/mol=1.5mol/L，即生成HA的物质的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol，所以产生氢气是0.3mol即0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：6.72．

㈤ 从保护环境的角度来说，你认为工业废水的最佳处理办法是（）A．化学净化B．放入河流C．灌入地下水层D

在生活污水和工业废水中有很多有机物，可以被细菌利用，在无氧的环境中，一些甲烷杆菌等细菌通过发酵把这些物质分解，产生甲烷，可以燃烧，用于照明、取暖等，是一种清洁的能源，还起到净化污水的作用．
故答案为：√

㈥ 含苯酚的废水对自然环境的危害非常严重，要严格控制这些废水进入环境．含苯酚的工业废水处理方案如下（1

苯酚的工业废水的处理流程原理：工业废水与苯进入设备①，苯酚溶解于苯中，得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水，将苯酚从工业废水里提取出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，苯酚和氢氧化钠反应得到苯酚钠溶液，向苯酚钠中通入二氧化碳可以得到苯酚和碳酸氢钠，所以A是氢氧化钠，B是碳酸氢钠，碳酸氢钠和氧化钙的水溶液即氢氧化钙之间反应得到碳酸钙，碳酸钙沉淀高温分解为氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和氧化钙可以循环使用．
（1）检验苯酚用三氯化铁溶液看是否变紫色，故答案为：加入三氯化铁溶液，如果溶液显紫色说明含苯酚；
（2）工业废水与苯进入设备①得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水，说明在设备①中进行的是萃取，利用苯与苯酚相似的结构互溶与与水不溶，将苯酚从工业废水里提取出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，上层的苯酚、苯混合液进入设备②；萃取、分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗，
故答案为：萃取、分液；分液漏斗；
（3）盛有苯酚、苯溶液的设备②中注入氢氧化钠溶液，此时，具有酸性的苯酚跟氢氧化钠发生反应，生成苯酚钠和水，由设备②进入设备Ⅲ的物质A是C₆H₅ONa，在设备②中的液体分为两层，上层是苯层，下层是苯酚钠的水溶液，上层的苯通过管道送回设备①中继续萃取工业废水中的苯酚，循环使用，下层的苯酚钠溶液进入设备③，在盛有苯酚钠溶液的设备③中，通入过量的二氧化碳气，发生化学反应，生成苯酚和碳酸氢钠，故答案为：C₆H₅ONa；NaHCO₃；
（4）依据碳酸性比苯酚的酸性强，弱酸盐与“强”酸发生的复分解反应，二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚，反应的方程式为C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（5）设备⑤应是石灰窑，CaCO₃高温分解所得的产品是氧化钙和二氧化碳，所得二氧化碳通入设备Ⅲ，反应所得氧化钙进入设备Ⅳ．在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中，苯、氧化钙、CO₂、和NaOH理论上应当没有消耗，它们均可以循环使用，故答案为：CO₂；NaOH．