Question

【題目】制備乙炔的電石渣對環(huán)境污染極為嚴(yán)重，因此需要對水體進(jìn)行凈化處理。現(xiàn)取500mL電石渣廢水(陽離子主要為Ca2+)，測定水質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表所示。

注：SS表示固體懸浮物

模擬工業(yè)處理流程如下：

已知：i．常溫時CaSO4微溶于水； ii．溶解度： CaSO4>Fe(OH)2>FeS。

（1）①采用20%的硫酸對廢水進(jìn)行預(yù)中和處理，pH變化如下圖所示。硫酸的用量和廢水中固體懸浮物(SS)含量的關(guān)系是_______。

②廢水中SS含量隨時間變化如下表所示。

靜置時間(h)	1	2	3	4	5	6	24
SS含量(mg/L)	2500	1800	1300	900	820	800	780

為降低成本，減少硫酸投加量的最好辦法是_______。

③濾渣A的主要成分有SS和_______。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，回答下列問題。

①化學(xué)絮凝沉淀過程中，加入FeSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。

②熟石灰能促進(jìn)沉淀的生成，結(jié)合離子方程式，從平衡角度分析其原因是_______。

（3）用臭氧進(jìn)一步處理廢水中的氰化物和殘留硫化物，若將500mL廢水中的CN-完全氧化成N2和CO2，轉(zhuǎn)移______mol e-。

Answer 1

【答案】 處理至相同 pH時，廢水中SS含量越高，中和所需的硫酸越多 加硫酸前，靜置5~6小時 CaSO4 Fe2++S2－= FeS 水解平衡：S2－ +H2OHS－ +OH－，加入熟石灰，c(OH－)增大，平衡逆向移動，c(S2－)增大，有利于FeS沉淀的生成 5×10-4

【解析】(1)①根據(jù)硫酸的用量和廢水中固體懸浮物(SS)含量的關(guān)系圖像可知，處理至相同 pH時，廢水中SS含量越高，中和所需的硫酸越多，故答案為：處理至相同 pH時，廢水中SS含量越高，中和所需的硫酸越多；

②根據(jù)廢水中SS含量隨時間變化數(shù)據(jù)可知，靜置時間越長，SS含量越小，根據(jù)數(shù)據(jù)，靜置5~6小時后，SS含量變化較小，為降低成本，減少硫酸投加量的最好辦法是加硫酸前，靜置5~6小時，故答案為：加硫酸前，靜置5~6小時；

③電石渣廢水中的陽離子主要為Ca2+，能夠與硫酸反應(yīng)生成CaSO4沉淀，因此濾渣A的主要成分有SS和CaSO4，故答案為：CaSO4；

(2)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)，化學(xué)絮凝沉淀過程中，加入FeSO4主要與廢水中的硫離子反應(yīng)生成硫化亞鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe2++S2－= FeS，故答案為：Fe2++S2－= FeS；

②硫離子能夠水解，溶液顯堿性，加入熟石灰溶液的堿性增強(qiáng)，抑制硫水解，有利于FeS沉淀的生成，故答案為：S2－ +H2OHS－ +OH－，加入熟石灰，c(OH－)增大，平衡逆向移動，c(S2－)增大，有利于FeS沉淀的生成；

(3)500mL廢水中含有CN-的物質(zhì)的量為=0.0001mol，生成0.0001molCO2和0.00005molN2，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.0001mol×(4-2)+0.00005mol×2×(3-0)=5×10-4 mol，故答案為：5×10-4。