某電鍍廢水中含有氰化物、鉻(Ⅵ)等污染物,需要經(jīng)過處理后才能排放。
(1)廢水中鉻(Ⅵ)主要以Cr
2和
形式存在,處理的方法是將鉻(Ⅵ)還原為Cr
3+,再轉(zhuǎn)化為Cr(OH)
3沉淀。常溫下,Cr
2與
在溶液中存在平衡:
Cr
2+H
2O?2
+2H
+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1×10
-14。
①若廢水中Cr(Ⅵ)的總的物質(zhì)的量濃度c[Cr(Ⅵ)]
總=2c(Cr
2)+c(
)=0.201mol?L
-1,要將廢水中c(Cr
2):c(
)調(diào)節(jié)為100:1,則需調(diào)節(jié)溶液的pH=
4.5
4.5
。(忽略調(diào)節(jié)pH時溶液體積的變化)
②一種還原酸性廢水中Cr(Ⅵ)的方法是向其中加入NaHSO
3,寫出Cr
2所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
。
③一種還原酸性廢水中Cr(Ⅵ)的方法是加入鐵屑。實驗發(fā)現(xiàn),在不改變鐵屑總量的情況下,加入一定的煙道灰(一種細(xì)小的炭粒),鉻(Ⅵ)還原速率加快。加入煙道灰后鉻(Ⅵ)還原速率加快的原因是
鐵屑、煙道灰在還原酸性廢水中形成原電池
鐵屑、煙道灰在還原酸性廢水中形成原電池
。
④某微生物電池還原Cr(Ⅵ)的工作原理如圖-1甲所示。電池工作時a電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
HCOOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+
HCOOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+
。
?
(2)通過電激發(fā)產(chǎn)生?OH和OH
-可處理廢水中的CN
-,其可能反應(yīng)機(jī)理如圖-2所示。
①反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為
。
②虛線方框內(nèi)的過程可描述為
O
2在陰極表面得電子被還原成
,
結(jié)合H
+生成?O
2H,?O
2H分解生成O
2和H
2O
2O
2在陰極表面得電子被還原成
,
結(jié)合H
+生成?O
2H,?O
2H分解生成O
2和H
2O
2。