Question

【題目】工業廢水中含有流失的生產用料、中間產物和產品，以及生產過程中產生的污染物．隨著工業的迅速發展，廢水的排放量迅速增加，嚴重威脅人類的健康和安全，工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要．圖是含鉻工業廢水和含氰廢水的處理流程：
請回答下列問題：
（1）電鍍廢水中的鉻主要以CrO42﹣形式存在，其中Cr元素的化合價為 ．
（2）酸性條件下，CrO42﹣極易被還原劑還原為毒性較小的Cr3+ ． 圖中“反應Ⅰ”的離子方程式為 ．
（3）pH＞10時，“反應Ⅱ”中的NaClO可快速地將氰離子（CN﹣）氧化為無毒的兩種物質，這兩種物質是、（寫化學式）；若pH＜8.5，則生成劇毒的CNCl氣體（沸點13.1℃），寫出該反應的離子方程式 ．
（4）經過“反應Ⅰ”和“反應Ⅱ”將兩種廢水混合的目的是 ．
（5）含氰廢水及含鉻廢水可以通過電化學的方法進行無害化處理． ①可采用惰性電極對含氰廢水進行電解，氰離子在堿性條件下被氧化為無毒的物質，該電解工藝中，陽極電極反應是 ．
②電解法處理酸性含鉻廢水（若鉻元素以Cr2O72﹣形式存在）時，以鐵板和石墨作電極，處理過程中存在反應Cr2O72﹣+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．則陽極的電極反應式為 ， 當有1mol Cr2O72﹣被還原時，電路中轉移的電子為mol．

Answer 1

【答案】
（1）+6
（2）2CrO42﹣+3SO32﹣+10H+=2Cr3++3SO42﹣+5H2O
（3）N2|CO32|CN﹣+ClO﹣+H2O=CNCl+2OH﹣
（4）使兩個反應中過量的氧化劑和還原劑反應；以及發生中和反應
（5）2 CN﹣+12OH﹣﹣10e﹣=2 CO32﹣+N2↑+6H2O|Fe﹣2e﹣=Fe2+|12
【解析】解：（1）由化合價代數和為0可知CrO42﹣中Cr元素的化合價為+6價，所以答案是：+6；（2）亞硫酸鈉具有還原性，與CrO42﹣發生氧化還原反應生成Cr3+和硫酸鈉，反應的離子方程式為2CrO42﹣+3SO32﹣+10H+=2Cr3++3SO42﹣+5H2O，

所以答案是：2CrO42﹣+3SO32﹣+10H+=2Cr3++3SO42﹣+5H2O；（3）堿性條件下，NaClO將CN﹣氧化為碳酸根和氮氣，堿性條件下生成生成碳酸根離子，反應方程式為：5ClO﹣+2CN﹣+2OH﹣=2CO32﹣+N2↑+5Cl﹣+H2O，若pH＜8.5，則生成劇毒的CNCl氣體，反應的離子方程式為CN﹣+ClO﹣+H2O=CNCl+2OH﹣，

所以答案是：N2、CO32；CN﹣+ClO﹣+H2O=CNCl+2OH﹣；（4）反應Ⅰ、Ⅱ、分別為酸性、堿性，混合可發生中和反應，且分別含有還原性、氧化性物質，可發生氧化還原反應，經過“反應Ⅰ”和“反應Ⅱ”將兩種廢水混合，可使兩個反應中過量的氧化劑和還原劑反應，以及發生中和反應，

所以答案是：使兩個反應中過量的氧化劑和還原劑反應，以及發生中和反應；（5）①氰離子在堿性條件下被氧化為無毒的物質，應被氧化生成氮氣，為陽極反應，電極方程式為2 CN﹣+12OH﹣﹣10e﹣=2 CO32﹣+N2↑+6H2O，

所以答案是：2 CN﹣+12OH﹣﹣10e﹣=2 CO32﹣+N2↑+6H2O；②鐵為陽極，可被氧化生成亞鐵離子，電極方程式為Fe﹣2e﹣=Fe2+，反應的關系式為6Fe～12e﹣～6Fe2+～Cr2O72﹣，當有1mol Cr2O72﹣被還原時，有12mol電子轉移，

所以答案是：Fe﹣2e﹣=Fe2+；12．