18.氰化鈉(NaCN)是一種重要化工原料,用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面.NaCN有劇毒,含氰廢水需經(jīng)無害化處理才能排放,某電鍍廠含氰廢水的一種工業(yè)處理流程如下:
已知:HCNO的結(jié)構(gòu)式是:H-O-C≡N
HCN的Ka=6.02×10-10
[Ag(CN)2]-(aq)?Ag+(aq)+2CN-(aq)  K=1.3×10-21
回答下列問題:
(1)CN-中兩原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),請寫出CN-的電子式
(2)氰化鈉遇水會產(chǎn)生劇毒氫氰酸,請寫出相應(yīng)的離子方程式CN-+H2O?HCN+OH-
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進入吸收塔.
(4)氧化池中氰化物的降解分兩步進行
CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,寫出相應(yīng)的離子方程式CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O,
CNO-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體,寫出相應(yīng)的離子方程式2CNO-+3Cl2+4OH-=N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O
(5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進行氧化的原因防止生成HCN
(6)電鍍廠電鍍銀時需要降低鍍層金屬的沉積速度,使鍍層更加致密.電解液使用Na[Ag(CN)2],請寫出陰極反應(yīng)式[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-,解釋工業(yè)電鍍中使用氰離子(CN-)的原因Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密.

分析 含氰廢水加入稀硫酸在混酸器中反應(yīng)得到氰酸,通過水蒸氣在發(fā)生塔中促使HCN揮發(fā)進入吸收塔,被氫氧化鈉溶液吸收得到NaCN溶液,發(fā)生塔中剩余廢水先經(jīng)堿化后再進行氧化,CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,CNO-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體氮氣和二氧化碳,然后加入酸進行中和過濾的堿溶于,處理水回用或排放,
(1)NaCN為離子化合物,CN-中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),存在C≡N鍵;
(2)氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫;
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽可以將產(chǎn)物吹出;
(4)CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,同時得到還原產(chǎn)物氯離子;CNO-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體是氮氣和二氧化碳,據(jù)此書寫方程式;
(5)氫氰酸屬于酸,可以和堿之間發(fā)生反應(yīng);
(6)電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);根據(jù)Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物來回答.

解答 解:(1)CN-中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),存在C≡N鍵,電子式為,故答案為:;
(2)氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫,方程式為CN-+H2O?HCN+OH-,故答案為:CN-+H2O?HCN+OH-;
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進入吸收塔,故答案為:促使HCN揮發(fā)進入吸收塔;
(4)CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,同時得到還原產(chǎn)物氯離子,即CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O;CNO-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體是氮氣和二氧化碳,即2CNO-+3Cl2+4OH-=N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O;
故答案為:CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O;2CNO-+3Cl2+4OH-=N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O;
(5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進行氧化,這樣可以防止生成HCN,故答案為:防止生成HCN;
(6)電解池中,電解液使用Na[Ag(CN)2],在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即:[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-,工業(yè)電鍍中使用氰離子,這樣Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密,
故答案為:[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-;Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密.

點評 本題是一道注重了化學(xué)與實際生產(chǎn)的聯(lián)系的綜合知識題,考查利用氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)化,涉及氧化還原反應(yīng)等,明確該反應(yīng)中的生成物是解本題關(guān)鍵,還可以結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.除去工業(yè)尾氣中的氮氧化合物,常用氨催化吸收法,原理是NH3與NOx反應(yīng)生成無毒物質(zhì).某同學(xué)在實驗室里采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化合物的處理過程.

Ⅰ.NH3的制取
(1)若選擇裝置C制取氨氣,則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)若選擇裝置G制取氨氣,固體用生石灰,則分液漏斗中盛放的液體試劑是濃氨水.
Ⅱ.模擬尾氣的處理
選用上述部分裝置,按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置,回答有關(guān)問題:

(3)裝置A中反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.反應(yīng)過程中觀察到的實驗現(xiàn)象有銅片表面產(chǎn)生無色氣體、銅片逐漸溶解、溶液由無色變?yōu)樗{色,圓底燒瓶中氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色后又變?yōu)闊o色,反應(yīng)由慢變快(又逐漸變慢).
(4)裝置D中的液體可換成b(填序號).
a.H2O          b.CCl4    c.飽和食鹽水     d.濃硫酸
(5)裝置E中NO參加反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO+4NH3$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N2+6H2O.
(6)該同學(xué)所設(shè)計的實驗中存在的明顯缺陷是缺少有毒氣體NOx(或NO)的尾氣處理(裝置).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列設(shè)計的實驗方案能達到實驗?zāi)康氖牵ā 。?table class="qanwser">A.檢驗淀粉是否完全水解:取少量水解液于試管中,加入過量氫氧化鈉溶液和新制Cu(OH)2懸濁液,加熱至沸騰,看是否有磚紅色沉淀生成B.提純混有少量CaCl2的NaCl固體:將固體配成溶液,加入稍過量Na2CO3溶液至沉淀完全,過濾,再向濾液中加入稍過量鹽酸,蒸發(fā)結(jié)晶C.制取少量乙酸乙酯:向試管中加入濃硫酸,再加入無水乙醇,冷卻后加入冰醋酸,加熱,將生成的蒸氣導(dǎo)至盛有氫氧化鈉溶液的試管中D.驗證炭與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2:將炭與濃硫酸反應(yīng)生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中,觀察是否有白色沉淀生成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.在實驗室里可用如圖所示裝置來制取氯酸鈉、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì).
圖中:
①為氯氣發(fā)生裝置;
②的試管里盛有15mL30%NaOH溶液來制取氯酸鈉,并置于熱水浴中;
③的試管里盛有15mL8%NaOH溶液來制取次氯酸鈉,并置于冰水浴中;
④的試管里加有紫色石蕊試液;
⑤為尾氣吸收裝置.
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)制取氯氣時,在燒瓶里加入一定量的二氧化錳,通過分液漏斗(儀器名稱)向燒瓶中加入適量的濃鹽酸.實驗室制Cl2的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;
實驗時為了除去氯氣中的HCl氣體,可在①與②之間安裝盛有C(填寫下列編號字母)的凈化裝置.
A.堿石灰           B.氫氧化鈉溶液         C.飽和食鹽水         D.濃硫酸
(2)如果將過量二氧化錳與20mL12mol•L-1的濃鹽酸混合加熱,充分反應(yīng)后生成的氯氣小于0.06mol.(填“大于”“小于”或“等于”),若有17.4g的MnO2被還原,則被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.4mol.
(3)寫出裝置②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式3Cl2+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5NaCl+NaClO3+3H2O.
(4)實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化,請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
實驗現(xiàn)象原因
溶液最初從紫色逐漸變?yōu)榧t色氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色HClO有強氧化性,體現(xiàn)漂白作用是其褪色
然后溶液從無色逐漸變?yōu)闇\綠色溶液中溶解了大量的氯氣,體現(xiàn)淺綠色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.將質(zhì)量為a克的銅絲在酒精燈上加熱灼燒后,分別插入到下列溶液中,放置片刻,銅絲質(zhì)量不變的是( 。
A.鹽酸B.氫氧化鈉C.無水乙醇D.石灰水

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3.按要求完成下列問題:
(1)在1.01×105 Pa時,4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572kJ的熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-286kJ•mol-1
(2)在1.01×105 Pa時,16g S在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧化硫,放出148.5kJ的熱量,則表示S燃燒熱的熱化學(xué)方程式為S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297kJ•mol-1
(3)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和水.已知室溫下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為SiH4(g)+O2(g)═SiO2(s)+H2O(l)△H=-1427.2kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列離子方程式中,正確的是( 。
A.稀硫酸滴在銅片上:Cu+2H+═Cu2++H2
B.硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合:Ba2++SO42-═BaSO4
C.鹽酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+═H2CO3+Ca2+
D.氧化銅與硫酸混合:Cu2++SO42-═CuSO4

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7.某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究.

請回答:
Ⅰ.用如圖1所示裝置進行第一組實驗.
(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下,不能替代Cu做電極的是A(填字母序號).
A.鋁.B.石墨     C.銀    D.鉑
(2)M極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;
(3)實驗過程中,SO42-從右向左(填“從左向右”、“從右向左”或“不”)移動;濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有濾紙上有紅褐色斑點產(chǎn)生,寫出產(chǎn)生此現(xiàn)象的反應(yīng)方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
Ⅱ.用如圖2所示裝置進行第二組實驗.實驗過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清.查閱資料發(fā)現(xiàn),高鐵酸根(FeO42-)在溶液中呈紫紅色.
(4)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH增大(填“增大”、“減小”或“不變”);
(5)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O 和 4OH--4e-═2H2O+O2↑,若在X極收集到672mL氣體,在Y極收集到168mL氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少0.28g.
(6)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池總反應(yīng)為:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2  該電池正極的電極反應(yīng)式為2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.以下說法正確的是( 。
A.氯氣的水溶液導(dǎo)電性良好,所以氯氣是強電解質(zhì)
B.NaCl溶液在電流作用下電離成Na+和Cl-
C.某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),則它一定被還原
D.有單質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)不一定都是氧化還原反應(yīng)

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