何时一江碧水向东流随着工业的发展,金属冶炼厂、化工厂蓬勃发展,流入水域的金属离子也日渐增多
近年来,我们多个水域就曾发生过严重的重金属污染,导致饮用水安全受到威胁,鱼类大幅减少,数以千亩计的农田不能耕种,有相当地域的鱼类、粮食、蔬菜不能食用
流入水中的重金属离子主要有哪些
如何除去这些离子
能否对这些金属进行回收利用
重金属离子常见的有 Cu2+、Fe3+、Hg2+、Cd2+,这些离子会伴随食物链进入人体内导致中毒,日本的水俣病、痛痛病事件就是由于汞、镉中毒引起的
由于大多数金属阳离子可以与碱反应生成难溶的金属氢氧化物,因此通常将金属离子转化成沉淀除去
案例:某校化学研究性学习小组决定利用所学知识,对该地某化工厂排出的工业废水的治理及回收进行专题探究
通过对排出的工业废水进行取样、检测,发现水中含有 Cu2+、Fe3+ 、SO42-、Cl-、H+五种离子
(1) 研究小组根据检测结果,认为向污水中加入一种物质,就可以同时除去其中的阳离子
该物质是什么
(2)如何证明滤液中存在硫酸根离子和氯离子
(3)请帮助该化工厂设计一个实验方案将废水中的铜进行回收
分析:(1)Cu2+、Fe3 两种金属阳离子均可与碱反应转化成沉淀,H+也可以与碱发生中和反应,因此可向污水中加入熟石灰[Ca(OH)2]将三者同时除去
离子反应方程式分别为: Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、H++OH-=H2O
(2)检验溶液中是否有硫酸根离子和氯离子,可分别取滤液于两支试管中,向第 1 支试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,证明滤液中含有 Cl-,离子方程式为:Cl-+Ag+=AgCl↓;向第 2 支试管中先加入稀盐酸,若无明显现象,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则证明滤液中含有 SO42-,离子方程式为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓