Question

8．CN^-可以造成水體污染，某小組采用如下方法對污水進(jìn)行處理如圖1．

I．雙氧水氧化法除NaCN
（1）NaCN的電子式為，用離子方程式表示NaCN溶液呈堿性的原因CN^-+H₂O?HCN+OH^-
（2）堿性條件下加入H₂0₂除CN^-，可得到純堿和一種無色無味的無毒氣體，該反應(yīng)的離子方程式為2CN^-+5H₂O₂+2OH^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O
Ⅱ．CN ^-和C_r20₇^2-聯(lián)合廢水處理法
（3）②中反應(yīng)后無氣體放出，該反應(yīng)的離子方程式為
（4）步驟③中，每處理0.4mol Cr₂0₇^2-，至少消耗Na₂S₂O₃0.3mol．
Ⅲ，電化學(xué)法處理CN ^-如2圖裝置模擬電化學(xué)法處理CN ^-，有關(guān)結(jié)果見表．

實驗 序號	電極 （X）	NaCI溶液濃度 （mol/L）	甲中石墨表面通人氣體	電流計讀數(shù) （A）
（1）	Fe	O．l	空氣	I
（2）	Al	0.1	空氣	1.5Ⅰ
（3）	Fe	0.1	02	2Ⅰ
（4）	Al	0.5	空氣	1.6Ⅰ

（5）若乙池中石墨（I）極產(chǎn)生無毒無害的物質(zhì)，其電極反應(yīng)式為2CN^-+12OH^--10e^-=2CO₃^2-+N₂+6H₂O
（6）該實驗表明電化學(xué)法處理CN ^-時，影響處理速率的因素有負(fù)極的金屬材料、氧氣的濃度．

Answer 1

分析 Ⅰ、（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；NaCN為強(qiáng)堿若酸鹽，水解呈堿性；
（2）氰化鈉溶液的CN^-被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時放出NH₃；
Ⅱ、（3）堿性條件下，CN^-離子與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CNO^-、Cl^-離子，據(jù)此寫出離子方程式；
（4）根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式進(jìn)行計算；
（5）裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子；
（6）通過比較負(fù)極的金屬材料和甲中電解質(zhì)的濃度進(jìn)行分析答題．

解答 解：Ⅰ、（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，電子式為，NaCN為強(qiáng)堿若酸鹽，水解呈堿性，離子方程式為CN^-+H₂O?HCN+OH^-，故答案為：；CN^-+H₂O?HCN+OH^-；
（2）堿性氣體為氨氣，氰化鈉溶液的CN^-被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時放出NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CN^-+5H₂O₂+2OH^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
故答案為：2CN^-+5H₂O₂+2OH^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
Ⅱ、（3）步驟中，無氣體放出，CN^-被ClO^-氧化為CNO^-，則因為是在堿性環(huán)境中，故ClO^-只能被還原為Cl^-，反應(yīng)式為：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
故答案為：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（4）離子反應(yīng)為3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O，每0.4molCr₂O₇^2-反應(yīng)，消耗Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量是0.3mol，故答案為：0.3mol；
（5）乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子，電極反應(yīng)式為2CN^-+12OH^--10e^-=2CO₃^2-+N₂+6H₂O；故答案為：2CN^-+12OH^--10e^-=2CO₃^2-+N₂+6H₂O；
（6）通過比較表中的數(shù)據(jù)可知，影響處理速率的因素有負(fù)極的金屬材料、電解質(zhì)的濃度以及氧氣的濃度，故答案為：負(fù)極的金屬材料；甲中電解質(zhì)氯化鈉的濃度以及氧氣的濃度．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高考常見題型和高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，明確流程圖中化學(xué)反應(yīng)原理、基本操作方法是解本題關(guān)鍵，難點氧化還原反應(yīng)的計算，題目難度中等．