Question

某工业废水中含有CN-和Cr2O72-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

某工业废水中含有CN-和Cr2O72-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0.4mol Cr2O72-转移2.4mol e-，该反应离子方程式为_______．（5）处理1m3含有2×10-2 mol?L-1Cr2O72-的工业废水，需要Na2S2O3的质量为______千克．

Answer 1

（1）从流程看，CN^-转化为CNO^-，化合价升高被氧化剂氧化，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺化合价降低，故还原剂还原，故采用方法为氧化-还原法；
故答案为：氧化-还原法；
（2）步骤②中，无气体放出，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-，则因为是在碱性环境中，故ClO^-只能被还原为Cl^-，反应式为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
故答案为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（3）Cr³⁺废水有毒，可使Cr³⁺生成沉淀过滤除去，故调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去，
故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去；
（4）每0.4molCr₂O₇^2-转移2.4mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，
则离子反应为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
故答案为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（5）处理1m³含有2×10^-2 mol?L^-1Cr₂O₇^2-的工业废水，发生反应：
3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
3        4
n         1000dm³×2×10^-2 mol?L^-1，
n=15mol
需要Na₂S₂O₃的质量=15mol×158g/mol=2370g=2.37kg
故答案为：2.37．

Answer 2

解答：
（1）答案为：氧化-还原法；
（2）答案为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
（3）答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去；
（4）答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；
（5）答案为：待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq），使沉淀向更难溶方向转化。
拓展阅读：工业废水（industrial wastewater ）包括生产废水和生产污水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。