電鍍廠排放的廢水中含有大量毒性較強的Cr2O72-,可將其轉(zhuǎn)化為BaCrO4、Cr(OH)3等難溶物,從體系中分離而除去。
已知:i.Cr2O72-的氧化性強于CrO42-,且Cr2O72-能夠水解產(chǎn)生CrO42-;
ii.Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10;
iii.根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),水中含有的CrO42-濃度在5.0×10-7mol/L以下才能排放。
Ⅰ.直接沉淀法:將Cr2O72-、CrO42-與Ba2+反應(yīng)直接生成難溶物BaCrO4,從體系中分離。
(1)Cr2O72-水解產(chǎn)生CrO42-的離子方程式是
Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+
。
(2)加入可溶性鋇鹽時,廢水中Ba2+的濃度應(yīng)大于 2.4
2.4
mol?L-1,處理后的水才能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
Ⅱ.還原沉淀法:利用還原沉淀法除去廢水中的Cr2O72-,工業(yè)流程如圖。
(1)調(diào)節(jié)池中需加酸的目的是 使平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+逆向移動,CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,提高Cr(Ⅳ)的還原率
使平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+逆向移動,CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,提高Cr(Ⅳ)的還原率
。
(2)在反應(yīng)槽中使用Na2SO3為還原劑時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O
Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O
。
Ⅲ.電解法:采用電解法處理含Cr2O72-的酸性廢水時,使用耐酸電解槽,用鐵板作陰、陽極,槽內(nèi)盛放含鉻廢水。工作時Cr2O72-在陽極區(qū)被還原成為Cr3+,在陰極區(qū)生成Cr(OH)3沉淀除去,工作原理如圖。
(1)B極與外接電源 負(fù)極
負(fù)極
(填正極、負(fù)極)相連。
(2)電解時陰極的電極反應(yīng)式是 2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
。
(3)Cr2O72-被還原為Cr3+的離子方程式是 Cr2O72-+14H++Fe2+=6Fe2++7H2O+Cr3+
Cr2O72-+14H++Fe2+=6Fe2++7H2O+Cr3+
。