2020年高考化學(xué)微專題重鉻酸鉀復(fù)習(xí)課件

1、準(zhǔn)備上課!記好筆記2022/7/14高考微專題含鉻廢水處理CrO42-和Cr2O72-的互相轉(zhuǎn)化 在溶液中CrO42-同Cr2O72-存在著下列平衡：CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O 該化學(xué)平衡的平衡常數(shù) K=1014，加酸可使平衡向右移動(dòng)，由此可見(jiàn)，離子和離子的相互轉(zhuǎn)化，取決于溶液的 pH 值黃色橙色教材鏈接（選修4 P26） 鉻在我們的生活飲用水中，雖然存在的量較少，但卻是含鉻;鉻在水中多以六價(jià)鉻和三價(jià)鉻兩種態(tài)形式出現(xiàn)，其中毒性較強(qiáng)的是六價(jià)鉻,大約是三價(jià)鉻的100倍,六價(jià)鉻又主要以鉻酸鹽的形式存在。常用處理六價(jià)鉻的方法：1、SO2還原法3SO2+ Cr2O72-+ 2H+= C

2、r3+ 3SO42-+ H2OCr3+ 30H-= Cr(OH)32、鐵氧體法Cr2O72-+ 6Fe2+ 14H+= 2Cr3+ 6Fe3+ 7H2OFe2+ Fe3+ Cr3+ O2= Fe3+Fe2+Crx3+Fe2+1-xO4(1)鐵作為陽(yáng)極溶解，給出電子成為二價(jià)鐵離子，電子轉(zhuǎn)移到陰極被Cr2O72-和H+接受成為Cr3+和H2,陰極生成的二價(jià)鐵離子叉將Cr2O72-還原；(2)置換作用，廢水中電位比鐵正的金屬離子與金屬鐵屑粉末發(fā)生置換作用；(3)凝聚作用，反應(yīng)生成的氫氧化鐵本身就是一種凝聚劑，有利于最后氫氧化鉻等的沉降；(4)中和作用，由于反應(yīng)中要消耗太量的酸，隨著反應(yīng)進(jìn)行PH值不斷

3、升高，使Fe呈氫氧化鐵析出；(5)吸附作用，經(jīng)X射線微量分析，在鐵粉表面可見(jiàn)到吸附的金屬，因此認(rèn)為鐵粉具有吸附作用。3、鐵屑鐵粉處理法4、鋇鹽法BaCO3+ H2CrO4 = BaCrO4+ CO2+ H2OBa2+CaSO4 = BaSO4+ Ca2+ 利用溶解積原理，向含鉻廢水中投加溶解度比鉻酸鋇大的鋇鹽或鋇的易溶化合物，使鉻酸根與鋇離子形成溶度積很小的鉻酸鋇沉淀而將鉻酸根除去。廢水中殘余Ba2+再通過(guò)石膏過(guò)濾，形成硫酸鋇沉淀 電解還原法是鐵陽(yáng)極在直流電作用下，不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將Cr6+還原為Cr3+。用電解法處理含鉻廢水，優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積

4、小，廢水中的重金屬離子也能通過(guò)電解有所降低。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣綜合利用等問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。5、電解還原法 離子交換法是借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)除去水中有害離子。在水處理中廣泛使用的是離子交換樹(shù)脂。對(duì)含鉻廢水先調(diào)pH值，沉淀一部分Cr3+后再行處理。將廢水通過(guò)H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂層，使廢水中的陽(yáng)離子交換成H+而變成相應(yīng)的酸，然后再通過(guò)OH型陰離子交換成OH-，與留下的H+結(jié)合生成水。吸附飽和后的離子交換樹(shù)脂，用NaOH進(jìn)行再生。6、離子交換法 電解還原法是鐵陽(yáng)極在直流電作用下，不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將Cr6+還原為Cr3+。用電解

5、法處理含鉻廢水，優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，廢水中的重金屬離子也能通過(guò)電解有所降低。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣綜合利用等問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。電解還原法電解法電解法處理含鉻廢水基本原理 在電解槽中，陽(yáng)極為鐵板，在電解過(guò)程中鐵板陽(yáng)極溶解產(chǎn)生強(qiáng)還原劑亞鐵離子，在酸性條件下，可將廢水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻Fe2e = Fe2+ Cr2O72-+6Fe2+14H+ = 2Cr3+ 6Fe3+ + 7H2OCr2O72-+3Fe2+8H+ = Cr3+ + 3 Fe3+4H2O 工藝流程電解法處理含鉻廢水的工藝流程。既可間歇運(yùn)行也可連續(xù)運(yùn)行。電解槽可采用回流式或翻

6、騰式。 含鉻廢水電解法處理工藝流程某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽(yáng)極，槽中盛放含鉻廢水，工業(yè)設(shè)備如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）在電解槽中，鐵板作陰極陽(yáng)極AA接電源負(fù)極B陽(yáng)極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為：Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2OC陰極區(qū)附近溶液pH降低D若不考慮氣體的溶解，當(dāng)收集到H213.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，有0.2molCr2O72-被還原練習(xí)3DV VmA. 由圖可知，右側(cè)生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)鐵板為陰極，故左側(cè)鐵板為陽(yáng)極；B左側(cè)鐵板為陽(yáng)極，鐵放電生成亞鐵離子，亞鐵離子被溶液中的Cr2O72-氧化，反應(yīng)生成Cr3+、Fe3

7、+C陰極氫離子放電生成氫氣，氫離子濃度降低；D根據(jù)n= 計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計(jì)算n（Fe2+），根據(jù)方程式計(jì)算被還原的Cr2O72-的物質(zhì)的量 (1)兩極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:(2)寫(xiě)出Cr2O72-變成Cr3+的離子方程式:(3)電解過(guò)程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是如何產(chǎn)生的:(4)( ) (填能或不能)改用石墨電極,原因是:練習(xí)題4 工業(yè)上處理含Cr2O72-(重鉻酸根離子)的酸性廢水,采用以下方法:往廢水中加入適量的氯化鈉,以鐵為電極進(jìn)行電解,過(guò)一端時(shí)間,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工業(yè)廢水鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn),回答下列問(wèn)題:(4)(不能 )改用石墨

8、電極,原因是:若改用石墨電極，陽(yáng)極就不能產(chǎn)生Fe2+ ，不能將Cr2O72-還原成Cr3+。答案(1)兩極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式陽(yáng)極：Fe - 2e- Fe2+；陰極：2H+ + 2e- H2。(2)寫(xiě)出Cr2O72-變成Cr3+的離子方程式：6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O(3) 電解過(guò)程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是如何產(chǎn)生的：由上述反應(yīng)可知， Cr2O72- (重鉻酸根離子)在酸性溶液中，將Fe2+離子氧化為Fe3+，自身被還原為Cr3+離子；在電解過(guò)程中產(chǎn)生大量OH-離子，OH-離子Cr3+與Fe3+結(jié)合生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀 除了加酸、加堿可使這個(gè)平衡發(fā)生移動(dòng)外，向這個(gè)溶液中