1、准备上课!记好笔记2022-4-222022-4-22高考微专题高考微专题含铬废水处理CrO42-和Cr2O72-的互相转化 在溶液中CrO42-同Cr2O72-存在着下列平衡： CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O 该化学平衡的平衡常数 K=1014，加酸可使平衡向右移动，由此可见，离子和离子的相互转化，取决于溶液的 pH 值黄色橙色教材链接（选修4 P26） 铬在我们的生活饮用水中，虽然存在的量较少，但却是含铬;铬在水中多以六价铬和三价铬两种态形式出现，其中毒性较强的是六价铬,大约是三价铬的100倍,六价铬又主要以铬酸盐的形式存在。常用处理六价铬的方法：1、SO2还原法3SO2 +
2、 Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H2OCr3+ + 30H- = Cr(OH)32、铁氧体法Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2OFe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+Fe2+ Crx3+ Fe2+1-xO4(1)铁作为阳极溶解，给出电子成为二价铁离子，电子转移到阴极被Cr2O72-和H+接受成为Cr3+和H2 ,阴极生成的二价铁离子叉将Cr2O72-还原；(2)置换作用，废水中电位比铁正的金属离子与金属铁屑粉末发生置换作用；(3)凝聚作用，反应生成的氢氧化铁本身就是一种凝聚剂，有利于最
3、后氢氧化铬等的沉降；(4)中和作用，由于反应中要消耗太量的酸，随着反应进行PH值不断升高，使Fe呈氢氧化铁析出；(5)吸附作用，经X射线微量分析，在铁粉表面可见到吸附的金属，因此认为铁粉具有吸附作用。3、铁屑铁粉处理法4、钡盐法BaCO3 + H2CrO4 = BaCrO4+ CO2 + H2OBa2+ +CaSO4 = BaSO4 + Ca2+ 利用溶解积原理，向含铬废水中投加溶解度比铬酸钡大的钡盐或钡的易溶化合物，使铬酸根与钡离子形成溶度积很小的铬酸钡沉淀而将铬酸根除去。废水中残余Ba2+再通过石膏过滤，形成硫酸钡沉淀 电解还原法是铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，
4、将Cr6+还原为Cr3+。用电解法处理含铬废水，优点是效果稳定可靠，操作管理简单，设备占地面积小，废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大，消耗钢板，运行费用较高，沉渣综合利用等问题有待进一步解决。5、电解还原法 离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。在水处理中广泛使用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值，沉淀一部分Cr3+后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层，使废水中的阳离子交换成H+而变成相应的酸，然后再通过OH型阴离子交换成OH-，与留下的H+结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂，用NaOH进行再生。6、离子交换法 电解还原
5、法是铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，将Cr6+还原为Cr3+。用电解法处理含铬废水，优点是效果稳定可靠，操作管理简单，设备占地面积小，废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大，消耗钢板，运行费用较高，沉渣综合利用等问题有待进一步解决。电解还原法电解法电解法电解法处理含铬废水基本原理电解法处理含铬废水基本原理 在电解槽中，阳极为铁板，在电解过程中铁板阳极溶解产生强还原剂亚铁离子，在酸性条件下，可将废水中的六价铬还原为三价铬Fe2e = Fe2+ Cr2O72-+6Fe2+14H+ = 2Cr3+ 6Fe3+ + 7H2OCr2O72-+3Fe2+8H+
6、= Cr3+ + 3 Fe3+4H2O 工艺流程工艺流程电解法处理含铬废水的工艺流程。既可间歇运行也可连续运行。电解槽可采用回流式或翻腾式。 含铬废水电解法处理工艺流程含铬废水电解法处理工艺流程某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，工业设备如图所示，下列说法正确的是（）在电解槽中，铁板作阴极阳极AA接电源负极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2OC阴极区附近溶液pH降低D若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L（标准状况）时，有0.2molCr2O72-被还原练习3DV VmA. 由图可知，右
7、侧生成氢气，发生还原反应，右侧铁板为阴极，故左侧铁板为阳极；B左侧铁板为阳极，铁放电生成亚铁离子，亚铁离子被溶液中的Cr2O72-氧化，反应生成Cr3+、Fe3+C阴极氢离子放电生成氢气，氢离子浓度降低；D根据n= 计算氢气的物质的量，根据电子转移计算n（Fe2+），根据方程式计算被还原的Cr2O72-的物质的量 (1)两极发生反应的电极反应式:(2)写出Cr2O72-变成Cr3+的离子方程式:(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是如何产生的:(4)( ) (填能或不能)改用石墨电极,原因是:练习题4 工业上处理含Cr2O72-(重铬酸根离子)的酸性废水,采用以下方法:往废水中加
8、入适量的氯化钠,以铁为电极进行电解,过一端时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水铬的含量已低于排放标准,回答下列问题:(4)(不能 )改用石墨电极,原因是:若改用石墨电极，阳极就不能产生Fe2+ ，不能将Cr2O72-还原成Cr3+。答案(1)两极发生反应的电极反应式阳极：Fe - 2e- Fe2+；阴极：2H+ + 2e- H2。(2)写出Cr2O72-变成Cr3+的离子方程式：6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O(3) 电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是如何产生的：由上述反应可知， Cr2O72- (重铬酸根离子)在酸性溶液中，将Fe2+离子氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+离子；在电解过程中产生大量OH-离子，OH-离子Cr3+与Fe3+结合生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀 除了加酸、加碱可使这个平衡发生移动外，向这个溶液中加入Ba2+或 Ag+离子，也能使平衡向左移动。因为这些阳离子的铬酸盐有较小的溶度积。所以不论是向CrO42-盐溶液中加入这些离子，还是向Cr2O72-盐溶液中加入这些离子，生成的都是这些离子的铬酸盐沉淀而不是重铬酸盐沉淀。 THANKS!谢谢观看再次致谢
