Question

（14分）某工業(yè)廢水中含有CN-和Cr2O72—等離子，需經(jīng)污水處理達(dá)標(biāo)后才能排放，污水處理廠擬用下列流程進(jìn)行處理：

回答下列問題：

（1）步驟②中，CN-被ClO-氧化為CNO-的離子方程式為________________。

（2）步驟③的反應(yīng)為S2O32—+ Cr2O72—+H+SO42—+Cr3++H2O（未配平），則每消耗0.4mol Cr2O72—轉(zhuǎn)移__________mol e-。

（3）含Cr3+廢水可以加入熟石灰進(jìn)一步處理，目的是____________________。

（4）在25℃下，將amol·L—1的NaCN溶液與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后測(cè)得溶液pH=7，用含a的代數(shù)式表示HCN的電離常數(shù)Ka=_________________。若25?C 時(shí)Ka=1×10-9 則同體積均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN的混合溶液中下列說法不正確的是

a．此溶液一定有C(Na+)+C(H+)=C(OH?)+C(CN?)

b．混合溶液中水的電離程度一定大于該溫度下純水的電離程度。

c．此溶液一定有C(Na+)=C(HCN)+ C(CN?)

d．此溶液加入少量氫氧化鈉或鹽酸溶液的PH值變化不大

（5）取工業(yè)廢水水樣于試管中，加入NaOH溶液觀察到有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)加至不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀。該過程中反應(yīng)的離子方程是____________。

Answer 1

（1）CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－（2分） （2） 2.4（2分）

（3）調(diào)節(jié)廢水pH，使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去（2分，其它合理答案均給分）

（4）(100a－1)×10－7 mol·L－1（2分，單位不寫也給分） c（2分）

（5）Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓（2分），Cu(OH)2(s)＋S2－(aq)＝CuS(s)＋2OH－(aq)。

【解析】

試題分析：（1）步驟②：堿性環(huán)境中，CN－被ClO－氧化為CNO－，ClO－被還原為Cl－，反應(yīng)的離子方程式為CN－＋ClO－＝CNO－＋Cl－；（2）根據(jù)方程式可知，在反應(yīng)中Cr元素的化合價(jià)從＋6價(jià)降低到＋3價(jià)，得到3個(gè)電子，所以0.4 mol Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3＋時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量＝0.4mol×（6－3）×2＝2.4mol。（3）含Cr3+廢水中加入強(qiáng)堿熟石灰進(jìn)一步處理的目的是調(diào)節(jié)廢水pH，使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去。（4）NaCN與鹽酸反應(yīng)生成HCN和氯化鈉，反應(yīng)后測(cè)得溶液pH＝7，這說明NaCN過量，因此a＞0.01mol/L。根據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)＋c(CN－)和物料守恒c(Na＋)＝c(CN－)＋c(HCN)可知，c(HCN)＝c(Cl－)＝0.005mol/L，c(CN－)＝0.5amol/L－0.005mol/L，所以該溫度下HCN的電離常數(shù)Ka＝＝＝(100a－1)×10－7 mol·L－1；根據(jù)題意知，同體積均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN的混合溶液呈堿性。a．根據(jù)溶液中的電荷守恒知，此溶液一定有C(Na+)+C(H+)=C(OH?)+C(CN?)，正確；b．混合溶液呈堿性，CN?的水解程度大于HCN的電離程度，即以鹽類水解為主，溶液中水的電離程度一定大于該溫度下純水的電離程度，正確；c．根據(jù)物料守恒知，2C(Na+)=C(HCN)+ C(CN?)，錯(cuò)誤；d． 此溶液加入少量氫氧化鈉溶液則被HCN中和生成氰化鈉，加入少量鹽酸則與氰化鈉反應(yīng)生成氫氰酸和氯化鈉，溶液的PH值變化不大，正確，選c；（5）藍(lán)色沉淀為Cu(OH)2，CuS(s)比Cu(OH)2(s)更難溶，發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化，化學(xué)方程式為Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)＋S2－(aq)＝CuS(s)＋2OH－(aq)。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)及離子方程式的書寫，水溶液中的離子平衡。