学案-改善水质VIP专享VIP免费

利用物质间转化关系解决环境问题——以《改善水质》为例学案【针对练习】1、（2016丰台一模）工业上处理氨氮废水的方法通常是先采用生物硝化法将NH4+转化NO3－，再用电解法将NO3－转化为N2步骤Ⅰ：采用生物硝化法将NH4+转化NO3－，转化过程中水体的pH逐渐下降，用离子方程式解释原因步骤Ⅱ：在酸性条件下，电化学降解NO3-的原理如下图，电源正极为：(填A或B），阴极反应式为：。2、氯氧化法处理含氰（CN-）废水是废水处理的一个典型实例。在碱性条件下，氯气可将废水中的CN氧化成两种无毒的气体，使水质得到净化。请用离子方程式解释原因：____________________________________________3、在酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4，可将有害的Cr2O72-转化为Cr3＋，然后再加入熟石灰调节溶液的pH，使Cr3＋转化为Cr(OH)3沉淀，而从废水中除去，试写出两步转化的离子方程式:_____________________________________________________________________微生物O2含NH4+废水NO3－处理含铬废水的工艺流程图：①气体A是。②反应①的离子方程式是______________________,______________________。③将Cr3+转化为Cr(OH)3的离子方程式是______________________。①阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式____________________________。②一段时间后，试管底部出现沉淀。解释生成沉淀的原因：____________________________________①找出图中涉及的污水处理的化学方法有哪些？②写出每一步化学方法中所涉及的离子方程式。【巩固练习】1、下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是()A.用Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-HgS↓B.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO:CO+NOC+NO2C.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+D.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy):CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O2、（2016东城二模）某工厂废水中含有毒的CrO42-和Cr2O72-，常见处理方法是使其转化为毒性较低的Cr3+或直接吸附除去。现有如下几种工艺：（1）光催化法：在催化剂作用下，利用太阳光和人工光，使废水实现上述转化。①该法的反应原理是2Cr2O72-+16H+→______+_______+8H2O②该法涉及的能量转化形式是。③某小组通过实验研究催化剂中W（钨）和α-Fe2O3的比例对铬的去除率的影响（每次实验均采用：0.01mol/L500mL酸化的K2Cr2O7溶液、总质量为0.2g的催化剂、光照10min），六价铬的去除率如下表所示。上表中，b=；在去除率最高的催化剂实验组中，用Cr2O72-表示的该反应在10min内的平均化学反应速率v=mol/(L·min)。（2）电化学法：废铁屑（铁碳合金）中加含铬废水，六价铬去除率能达到90%。①废铁屑在使用前酸洗除锈的离子方程式是。②结合电化学原理说明废铁屑在此过程中所起的作用是。（3）离子交换树脂（ROH）法：将CrO42-和Cr2O72-吸附至树脂上除去,原理如下：催化剂组成123WO3Wα-Fe2O365%5%30%65%10%25%ab20%六价铬去除率60.2%80%72.9%2ROH+CrO42-→R2CrO4+2OH—、2ROH+Cr2O72-→R2Cr2O7+2OH—（已知：废水中存在如下平衡：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O）。控制溶液酸性可以提高树脂对六价铬的去除率，其理由是。3、（2016石景山一模）氰化物在冶金等行业应用广泛，含氰废水的处理显得尤为重要。其中氰化物常以[Fe(CN)6]3－和CN－形式存在，工业上有多种废水处理方法。I．电解处理法用图1所示装置处理含CN－废水时，控制溶液pH为9~10并加入NaCl，一定条件下电解，阳极产生的ClO－将CN－氧化为无害物质而除去。（1）铁电极为___________（填“阴极”或“阳极”），阳极产生ClO－的电极反应为______________________。II．UV（紫外光线的简称）—H2O2氧化法。实验过程：取一定量含氰废水，调节pH，加入一定物质的量的H2O2，置于UV工艺装置中，光照一定时间后取样分析。【查阅资料】①在强碱性溶液中4[Fe(CN)6]3－+4OH—===4[Fe(CN)6]4－+O2↑+2H2O，[Fe(CN)6]4－更稳定；②[Fe(CN)6]3－转化为CN－容易被H2O2除去；③HCN是有毒的弱酸，易挥发。（2）废水中的CN一经以下反应实现转化：CN一+H2O2+H2O===A+NH3↑，则A是（用符号表示）。（3）K3[Fe(CN)6]在中性溶液中有微弱水解，用方程式表示水解反应_____________________________________。（4）含氰废水在不同pH下的除氰效果如图2所示，pH选择的最佳范围应为______(a．7-10；b．10-11；c．11-13)，解释选择该pH范围的原因______________________________。总氰去除率/%时间/min石墨电极铁电极废水电源图1n(H2O2):n(CN－)总氰/mg·L-1图3：H2O2加入量对除氰效果的影响图2：不同pH对除氰效果的影响