题目

电镀厂镀铜废水中含有CN﹣和Cr2O72﹣离子，需要处理达标后才能排放．该厂拟定下列流程进行废水处理，回答下列问题： （1）上述处理废水流程中主要使用的方法是　　； （2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为　　； （3）步骤③中，每处理0.4mol Cr2O72﹣时转移电子2.4mol，该反应的离子方程式为； （4）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，再加Na 2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因　 （5）目前处理酸性Cr2O72﹣废水多采用铁氧磁体法．该法是向废水中加入FeSO47H2O将Cr2O72﹣还原成Cr3+，调节pH，Fe、Cr转化成相当于：（铁氧磁体，罗马数字表示元素价态）的沉淀． 处理1mol Cr2O72﹣，需加入a mol FeSO4．7H2O，下列结论正确的是　　． A．x=0.5，a=8                 B．x=0.5，a=10 C．x=1.5，a=8                 D．x=1.5，a=10． 答案：【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用． 【分析】流程分析含CN﹣废水调整溶液PH加入NaClO溶液，氧化CN﹣离子反应生成CNO﹣的废水，含Cr2O72﹣的废水调整溶液PH加入Na2S2O3发生氧化还原反应得到含硫酸根离子的废水，和含CNO﹣的废水继续处理得当待测水样； （1）从流程分析物质的转化关系和试剂选择分析所用方法； （2）碱性条件下，CN﹣离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO﹣、Cl﹣离子，据此写出离子方程式； （3）利用每0.4molCr2O72﹣转移2.4mol的电子来计算被还原后Cr元素的化合价，再书写离子方程式； （4）根据铜离子与氢氧根离子反应生成沉淀及沉淀的转化来分析； （5）根据氧化还原反应中得失电子数相等，再结合原子守恒进行计算． 【解答】解：（1）从流程看，CN﹣转化为CNO﹣，化合价升高被氧化剂氧化，Cr2O72﹣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）每0.4molCr2O72﹣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3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O； 故答案为：3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O； （4）因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化， 故答案为：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； （5）处理1mol Cr2O72﹣，需加入a mol FeSO4•7H2O，根据铬原子守恒得，1mol Cr2O72﹣完全反应后生成  molFeⅡ[FeⅢx•CrⅢ2﹣x]O4，根据铁原子守恒得amol=mol①，该反应中得失电子数相等，1mol×2×3=mol×（3﹣2）×x，解得x=1.5，将x=1.5代入①得a=10， 故答案为：D． 　

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