Question

13．某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg•L^-1現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(yīng)（其中N均為-3價(jià)）：
（1）KCN+2KOH+Cl₂=KOCN+2KCl+H₂O被氧化的元素是C．
（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為氮?dú)猓��?qǐng)配平下列化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：
2KOCN+4KOH+3Cl₂→2CO₂+1N₂+6KCl+2 H₂O
（3）若將等濃度等體積的KCN與HCN混合，測(cè)得溶液中c（K⁺）＞c（CN^-），則該溶液的pH大于7，（填“大于”“小于”或“等于”），原因是因?yàn)镃N^-的水解程度大于HCN的電離，要使c（K⁺）=c（CN^-），應(yīng)采取的措施是加入HCN測(cè)pH，使c（K⁺）=c（CN^-）即可．
（4）若將10m³含KCN的濃度為650mg•L^-1的廢水中KCN氧化除去，需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣的體積為5600L．

Answer 1

分析 （1）化合價(jià)升高的元素被氧化；
（2）反應(yīng)中KOCN→N₂，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，共升高6價(jià)，Cl₂→KCl，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，共降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故N₂系數(shù)為1，Cl₂系數(shù)為3，結(jié)合原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)；
（3）混合溶液中c（HCN）＞c（CN^-）說明HCN的電離程度小于CN^-的水解程度，溶液呈堿性，溶液中存在物料守恒和電荷守恒；
（4）根據(jù)KCN和氯氣的反應(yīng)比例計(jì)算，再根據(jù)V=V_m×n計(jì)算即可；

解答 解：（1）反應(yīng)中C元素化合價(jià)由KCN中+2價(jià)升高為KOCN中+4價(jià)，C元素被氧化，
故答案為：C；
（2）反應(yīng)中KOCN→N₂，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，共升高6價(jià)，Cl₂→KCl，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，共降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故N₂系數(shù)為1，Cl₂系數(shù)為3，結(jié)合原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，平衡后方程式為：2KOCN+4KOH+3Cl₂═2CO₂+N₂+6KCl+2H₂O，
故答案為：2；4；3；2；1；6；2；
（3）將等濃度等體積的KCN與HCN混合，所得的混合溶液中含H⁺、OH^-、K⁺和CN^-四種離子，由于c（K⁺）＞c（CN-），根據(jù)溶液的電荷守恒可知：c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性，則pH＞7，根據(jù)電荷守恒c（K⁺）+c（H⁺）=c（CN^-）+c（OH^-），若加HCN調(diào)pH=7，則c（K⁺）=c（CN^-）；
故答案為：大于； 因?yàn)镃N^-的水解程度大于HCN的電離；加入HCN測(cè)pH，使c（K⁺）=c（CN^-）即可；
（3）根據(jù)KCN+Cl₂+2KOH═KOCN+2KCl+H₂0和2KOCN+4KOH+3Cl₂═2CO₂+N₂+6KCl+2H₂O知KCN和氯氣的反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1：2.5，10m³含KCN的濃度為650mg•L^-1的廢水中KCN物質(zhì)的量=$\frac{m}{M}$=$\frac{10×1{0}^{3}L×650×1{0}^{-3}g/L}{65g/mol}$=10mol，故氯氣的物質(zhì)的量為25mol，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣的體積V=25mol×22.4L/mol=5600L；
故答案為：5600．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解質(zhì)溶液的酸堿性判斷，電荷守恒、氧化還原反應(yīng)的配平，題目難度中等．