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氰化钠被广泛用于电镀、金的提取以及有机合成中,但含氰废水属于高毒类[高三][化学]
收录时间:2021-07-03    答题:高三化学(李老师)

【题目】氰化钠被广泛用于电镀、金的提取以及有机合成中,但含氰废水属于高毒类,必须对其进行处理。

(1)向NaCN溶液中通入CO2能发生反应:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,说明酸性:HCN__________H2CO3(填“>”或“<”)。

2)含CN-浓度较低的废水可直接用FeSO4·7H2O处理,得到一种蓝色沉淀M,M的摩尔质量为592 g·mol-1,则M的化学式为___________________

(3)pH在7.5〜10之间且铜作催化剂的条件下,用SO2-空气处理含氰废水会生成NH3、碳酸氢盐及硫酸盐,已知参与反应的SO2与O2的物质的量之比为1∶1,则该反应的离子方程式为______________

(4)工业上常用碱性氯化法处理含氰废水,其原理如下图所示:

①第一阶段的中间体CNCl中碳元素的化合价为__________________

②某工厂含氰废水中NaCN的含量为14.7 mg·L-1,处理10m3这样的废水,理论上需要5 mol·L-1 NaClO溶液____________________L。

 

【答案】  <  Fe3[Fe(CN)6]2  CN-+O2+SO2+2OH-+H2OHCO3-+NH3+SO42-  +4  1.5

【解析】(1)NaCN溶液中通入CO2能发生反应:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,根据强酸可以制弱酸的反应原理,说明酸性:HCN<H2CO3,故答案为:<;

(2)CN-浓度较低的废水可直接用FeSO4·7H2O处理,得到一种蓝色沉淀M,联系到亚铁离子的检验方法,蓝色沉淀可能为亚铁离子与CN-的配合物,设其化学式为Fex(CN)y,因为M的摩尔质量为592 g·mol-1只有当x=5,y=12时满足,说明其中含有铁离子和亚铁离子,根据正负化合价的代数和为0,计算出含有3个铁离子(可能是亚铁离子被溶液中的氧气氧化的结果)2个亚铁离子,M的化学式为Fe3[Fe(CN)6]2,故答案为:Fe3[Fe(CN)6]2

(3)pH7.5〜10之间且铜作催化剂的条件下,用SO2-空气处理含氰废水会生成NH3、碳酸氢盐及硫酸盐,说明CN-和二氧化硫被氧气氧化,已知参与反应的SO2O2的物质的量之比为11,则该反应的离子方程式为CN-+O2+SO2+2OH-+H2OHCO3-+NH3+SO42-,故答案为:CN-+O2+SO2+2OH-+H2OHCO3-+NH3+SO42-

(4)①根据流程图,在碱性溶液中含氰废水与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应,则CNCl中氯元素显-1价,N元素显-3价,因此碳元素的化合价为+4价,故答案为:+4;

②根据流程图,CN-最后转化为CO32-、N2,C+2价变成+4价,N-3价变成0价;次氯酸钠反应后变成氯离子。10m3的废水中含有NaCN的质量为10×103L×14.7 mg·L-1=147g,物质的量为=3mol,转移电子3mol×5=15mol,因此n(NaClO)==7.5mol,V(NaClO)==1.5L,故答案为:1.5。