Question

Cr₂O₇^2-和CN^-是工业废水中常见的污染物。若利用下列流程可对分别含两种离子的废水进行综合处理：

回答下列问题：

（1）已知步骤②中无气体生成，写出反应的离子方程式_______________，步骤④中NaClO可将CNO^-处理为完全无害的溶液，该过程中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生，写出这两种气体的化学式___________________。

（2）步骤⑥的反应为 S₂O₃^2－+ Cr₂O₇^2－+2H^＋→SO₄^2－+ Cr^3＋+H₂O(未配平)，则每处理1mol Cr₂O₇^2－离子转移_______mol电子。

（3）步骤⑦的操作名称为_______，该操作所需的玻璃仪器为____________。

（4）CrO₄^2－和Cr₂O₇^2－在溶液中可相互转化，用离子方程式表示K₂Cr₂O₇溶液中的转化反应_____。

（5）Cr³⁺也有一定毒性，会污染水体，常温下要除去废液中多余的Cr³⁺，调节pH至少为_______，才能使铬离子沉淀完全（铬离子浓度应小于10^-5mol/L）。已知Cr(OH)₃的溶度积为6.3×10^-31， ≈4，lg2≈0.3。

Answer

CN－＋ClO－=CNO－＋Cl－ N2、CO2 6 过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H＋ 5．6

【解析】含CN-废水调整溶液PH加入NaClO溶液，步骤②中无气体生成，氧化CN-离子反应生成CNO-的废水，步骤④中NaClO可将CNO-处理为完全无害的溶液，该过程中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生，生成气体为N2、CO2，溶液A含有NaCl、NaOH等溶质，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，Cr2O72-被还原生成Cr3+，和含CNO-的废水继续处理得到滤渣C为Cr（OH）3，滤液D主要含有硫酸钠；

（1）步骤②中无气体生成，NaClO氧化CN-离子反应生成CNO-的废水，反应的离子方程式为CN-+ClO-═CNO-+Cl-，步骤④中NaClO可将CNO-处理为完全无害的溶液，该过程中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生，由物质的组成元素可知应为N2、CO2；
（2）反应S2O32-+Cr2O72-+H+-→SO42-+Cr3++H2O中，Cr元素化合价有+6价降低到+3价，则每处理1mol Cr2O72-转移6mol电子；
（3）步骤⑦用于分离固体和液体，应为过滤操作，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；

（4）用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中的转化反应为Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H＋；

（5）除去废水中的Cr2+，可先通入氧气或空气，将Cr2+氧化为Cr3+，然后加入碱液调节溶液的pH，要使铬的离子沉淀完全，c（Cr3+）＜10-5mol/L，则c（OH-）=mol/L=4×10-9mol/L，pH=-lg()=5.6。

点睛：利用物质的性质、元素的化合价、电子守恒等来解答，明确工业流程是解题关键，含CN-废水调整溶液PH加入NaClO溶液，步骤②中无气体生成，氧化CN-离子反应生成CNO-的废水，步骤④中NaClO可将CNO-处理为完全无害的溶液，该过程中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生，生成气体为N2、CO2，溶液A含有NaCl、NaOH等溶质，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，Cr2O72-被还原生成Cr3+，和含CNO-的废水继续处理得到滤渣C为Cr（OH）3，滤液D主要含有硫酸钠，以此解答该题。