Question

在氯氧化法處理含CN^-的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽進(jìn)一步被氧化為無毒物質(zhì)。

（1）某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg?L^-1�，F(xiàn)用氯氧化法處理。發(fā)生如下反應(yīng)（其中N均為-3價(jià)）：KCN+2KOH+Cl₂→KOCN+2KCl+H₂O

被氧化的元素是_______________________。

（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為氮?dú)狻Ｕ埮淦较铝谢瘜W(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：KOCN+KOH+Cl₂―CO₂+N₂+KCl+H₂O

（3）若處理上述廢水20L，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。至少需液氯____________g。

Answer 1

試題開始告訴解題者，CN^-跟液氯之間的反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步反應(yīng)中CN^-被氧化成毒性較弱的氰酸鹽，第二步再氧化成無毒物質(zhì)。從解題信息的取用角度分析，問題（1）只要取用該小題內(nèi)的信息就足夠了，問題（2）的解答也不涉及另外的信息。但第（3）小題的解答要綜合前兩小題的結(jié)果、解答問題的條件也分散在前面的各小題中，所以要求有較強(qiáng)的信息收集能力和綜合分析能力。

（1）只是元素化合價(jià)分析，比較反應(yīng)物和生成物就容易得出，反應(yīng)前后碳元素的化合價(jià)升高了，氯元素的化合降低了。所以被氧化的元素是碳。

（2）可用化合價(jià)升降法來配平。反應(yīng)前后，氮元素的化合價(jià)從-3價(jià)變成0價(jià)，氯元素的化合價(jià)從0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，再根據(jù)化合價(jià)升、降總數(shù)相等可配平。

（3）從“氰化鉀轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)”可得出，反應(yīng)應(yīng)進(jìn)行到第二步。綜合分析兩步反應(yīng)可得出如下計(jì)算關(guān)系：2molKCN~5molCl₂。再根據(jù)（1）中“含KCN濃度為650mg?L^-1”，可計(jì)算出20L廢水中含KCN的物質(zhì)的量。所以有：

2KCN   ~    5Cl₂

              130g         357g

            20×0.65g      x

計(jì)算可得：x=35.5g。