Question

8．電鍍工業(yè)中往往產(chǎn)生大量的有毒廢水，必須嚴格處理后才可以排放．某種高濃度有毒的含A離子（陰離子）廢水在排放前的處理過程如圖：

已知：9.0g沉淀D在氧氣中灼燒后，產(chǎn)生8.0g黑色固體，生成的氣體通過足量澄清石灰水時，產(chǎn)生10.0g白色沉淀，最后得到的混合氣體除去氧氣后，還剩余1.12L氮氣．
（1）沉淀D的化學式是CuCN．
（2）濾液C中還含有微量的A離子，通過反應②，可將其轉化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，試用離子方程式表示該原理2CN^-+5ClO^-+2H⁺=5C1^-+2CO₂↑+N₂↑+H₂O．
（3）反應①為制得某種元素的低價X離子，試從氧化還原反應的角度分析，是否可以用Na₂SO₃溶液來代替B溶液可以，因為Na₂SO₃有還原性，有可能將Cu²⁺還原為Cu⁺，
并設計實驗證明所用Na₂SO₃溶液是否變質(zhì)取少最Na₂SO₃溶液，先加入BaCl₂溶液，再加入足量稀鹽酸，觀察有無沉淀．若有，說明Na₂SO₃溶液己變質(zhì)；或取少量Na₂SO₃溶液，先加入足量稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，觀察有無沉淀．若有，說明Na₂SO₃溶液己變質(zhì)．

Answer 1

分析 9.0g沉淀D在氧氣中灼燒后，產(chǎn)生8.0g黑色固體，黑色固體應為CuO，生成的氣體通過足量澄清石灰水時，產(chǎn)生10.0g白色沉淀，白色沉淀為CaCO₃，其物質(zhì)的量為$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，碳元素質(zhì)量為0.1mol×12g/mol=1.2g，氮氣的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，CuO的物質(zhì)的量為$\frac{8g}{80g/mol}$=0.1mol，C、N、Cu元素總質(zhì)量為1.2g+1.4g+0.1mol×64g/mol=9g，等于沉淀D的質(zhì)量，故D由Cu、C、N三種元素組成，且三原子物質(zhì)的量之比為0.1mol：0.1mol：0.05mol×2=1：1：1，故D的化學式為CuCN，A離子為CN^-離子、X為Cu⁺離子，B應為具有還原性的物質(zhì)，以此解答該題．

解答 解：9.0g沉淀D在氧氣中灼燒后，產(chǎn)生8.0g黑色固體，黑色固體應為CuO，生成的氣體通過足量澄清石灰水時，產(chǎn)生10.0g白色沉淀，白色沉淀為CaCO₃，其物質(zhì)的量為$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，碳元素質(zhì)量為0.1mol×12g/mol=1.2g，氮氣的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，CuO的物質(zhì)的量為$\frac{8g}{80g/mol}$=0.1mol，C、N、Cu元素總質(zhì)量為1.2g+1.4g+0.1mol×64g/mol=9g，等于沉淀D的質(zhì)量，故D由Cu、C、N三種元素組成，且三原子物質(zhì)的量之比為0.1mol：0.1mol：0.05mol×2=1：1：1，故D的化學式為CuCN，A離子為CN^-離子、X為Cu⁺離子，B應為具有還原性的物質(zhì)，
（1）由以上分析可知沉淀D的化學式是：CuCN，故答案為：CuCN；
（2）CN^-離子與NaClO在酸性條件轉化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，應是生成氮氣、二氧化碳，還有氯化鈉與水生成，反應離子方程式為：2CN^-+5ClO^-+2H⁺=5Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+H₂O，
故答案為：2CN ^-+5ClO^-+2H⁺=5C1^-+2CO₂↑+N₂↑+H₂O；
（3）Na₂SO₃具有還原性，有可能將Cu²⁺還原為Cu⁺離子，可以用Na₂SO₃溶液來代替B溶液；
Na₂SO₃溶液變質(zhì)為生成Na₂SO₄，檢驗Na₂SO₃溶液是否變質(zhì)的方法為：取少最Na₂SO₃溶液，先加入BaCl₂溶液，再加入足量稀鹽酸，觀察有無沉淀．若有，說明Na₂SO₃溶液己變質(zhì)；或取少量Na₂SO₃溶液，先加入足量稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，觀察有無沉淀．若有，說明Na₂SO₃溶液己變質(zhì)，
故答案為：可以，因為Na₂SO₃有還原性，有可能將Cu²⁺還原為Cu⁺；
取少最Na₂SO₃溶液，先加入BaCl₂溶液，再加入足量稀鹽酸，觀察有無沉淀．若有，說明Na₂SO₃溶液己變質(zhì)；或取少量Na₂SO₃溶液，先加入足量稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，觀察有無沉淀．若有，說明Na₂SO₃溶液己變質(zhì)．

點評 本題考查無機物推斷、物質(zhì)的分離、提純等知識，側重于學生的分析、實驗能力的考查，推斷難度很大，屬于猜測驗證型，需要學生具備扎實的基礎，難度較大．