13.水體中的六價鉻[Cr(Ⅵ)]對生態(tài)環(huán)境和人體健康威脅很大。工業(yè)廢水中[Cr(Ⅵ)]常用還原沉淀法、微生物法等進行處理。
(1)“還原沉淀法”常用Na
2SO
3、FeSO
4等處理Cr(Ⅵ)得到Cr(Ⅲ)。
已知溶液中含Cr(Ⅵ)的微粒(H
2CrO
4、Cr
2和
)的物質的量分數隨pH的關系如圖1所示。
①某含Cr(Ⅵ)廢水的pH約為8,寫出用Na
2SO
3處理該廢水的主要離子方程式:
。[已知pH=3時,Cr(Ⅲ)以Cr
3+形式存在,pH=7.5時,Cr(Ⅲ)開始沉淀]。
②其他條件相同,用Na
2SO
3處理不同pH含Cr(Ⅵ) 的廢水,反應相同時間,Cr(Ⅵ)的去除率與pH的關系如圖2所示。已知酸性條件下Cr(Ⅵ)對Na
2SO
3具有很強的氧化能力,pH<2時,Cr(Ⅵ)的去除率隨pH降低而降低的原因是
。
③研究發(fā)現,用FeSO
4處理pH=3的含Cr(Ⅵ)廢水,Cr(Ⅵ)的去除率大于其被FeSO
4還原的理論值。Cr(Ⅵ)的去除率大于理論值的原因是
。
(2)“微生物法”處理含Cr(Ⅵ)廢水具有效率高、選擇性強、吸附容量大等優(yōu)點。一種微生物法是用硫酸鹽還原菌(SRB)處理含Cr(Ⅵ)廢水。
①硫酸鹽還原菌能將水中的
轉化為S
2-,S
2-與
可反應生成Cr
2S
3和S兩種沉淀。寫出S
2-與
反應的離子方程式:
。
②用硫酸鹽還原菌(SRB)處理含鉻廢水時,溫度??刂圃?0℃左右,溫度過高,Cr(Ⅵ)的去除率低的原因是
。
③硫酸鹽還原菌(SRB)常存在于水體中,會腐蝕許多金屬及合金。一種Fe合金在硫酸鹽還原菌存在條件下腐蝕的機理如圖3所示。已知溶液中的S
2-會完全轉化為FeS,則Fe腐蝕后生成Fe(OH)
2和FeS的物質的量之比為
。