学案-改善水质.docx

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：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 O2含NH4+废水NO3微生物步骤：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:_处理含铬废水的工艺流程图：气体A是 。 反应 的离子方程式是_, _。 将Cr3+转化为Cr(OH)3的离子方程式是_。 阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式_。 一段时间后，试管底部出现沉淀。解释生成沉淀 的原因：_找出图中涉及的污水处理的化学方法有哪些？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- HgSB.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO:CO+NO C+NO2C.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体:Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+D.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy):CxHy+(x+y4)O2 xCO2+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。该法的反应原理是 2Cr2O72- +16H+ _ + _ + 8H2O该法涉及的能量转化形式是 。某小组通过实验研究催化剂中W（钨）和-Fe2O3的比例对铬的去除率的影响（每次实验均采用：0.01 mol/L 500 mL 酸化的K2Cr2O7溶液、总质量为0.2 g的催化剂、光照10 min），六价铬的去除率如下表所示。催化剂组成123WO3W-Fe2O365%5%30%65%10%25%ab20%六价铬去除率60.2%80%72.9%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10 min内的平均化学反应速率v = mol/(Lmin)。（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%。废铁屑在使用前酸洗除锈的离子方程式是 。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：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 。 图1电源废水铁电极石墨电极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)63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910 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_。IIUV（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】在强碱性溶液中4Fe(CN)63+4OH=4Fe(CN)64+O2+2H2O，Fe(CN)64更稳定；Fe(CN)63转化为CN容易被H2O2除去； HCN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）K3Fe(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_(a7-1