利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。
⑴染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO2-的离子方程式为 ▲ 。
⑵废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-,一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO 投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L时,溶液中c(PO43-)= ▲ mol/L。
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33)
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石―鸟粪石,反应的方程式为Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5~10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 ▲ 。与方法一相比,方法二的优点为 ▲ 。
⑶三氯乙烯在印刷、纺织等行业应用广泛,为了减少其对环境的影响,可将三氯乙烯在二氧化钛薄膜上催化降解,其反应的机理如下:
CCl2=CHCl +·Cl→·CCl2CHCl2
·CCl2CHCl2 + O2→·OOCCl2CHCl2
·OOCCl2CHCl2→·OCCl2CHCl2 + 1/2O2
·OCCl2CHCl2→CHCl2COCl +·Cl
该反应的总化学反应为 ▲ 。