20.氰化鈉(NaCN)是一種重要化工原料,用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面.NaCN有劇毒,含氰廢水需經(jīng)無(wú)害化處理才能排放,某電鍍廠含氰廢水的一種工業(yè)處理流程如下:

已知:HCNO的結(jié)構(gòu)式是:H-O-C≡N
HCN的Ka=6.02×10-10
[Ag(CN)2]-(aq)?Ag+(aq)+2CN-(aq)  K=1.3×10-21
回答下列問(wèn)題:
(1)CN-中兩原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),請(qǐng)寫(xiě)出CN-的電子式
(2)氰化鈉遇水會(huì)產(chǎn)生劇毒氫氰酸,請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式CN-+H2O?HCN+OH-
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔.
(4)氧化池中氰化物的降解分兩步進(jìn)行,CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O,CNO-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體,寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式2CNO-+3Cl2+4OH-═N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O
(5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進(jìn)行氧化的原因防止生成HCN.
(6)電鍍廠電鍍銀時(shí)需要降低鍍層金屬的沉積速度,使鍍層更加致密.電解液使用Na[Ag(CN)2],請(qǐng)寫(xiě)出陰極反應(yīng)式[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-,解釋工業(yè)電鍍中使用氰離子(CN-)的原因Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密.

分析 (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;
(2)氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫;
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽可以將產(chǎn)物吹出;
(4)CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,同時(shí)得到還原產(chǎn)物氯離子;CNO-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體是氮?dú)夂投趸,?jù)此書(shū)寫(xiě)方程式;
(5)氫氰酸屬于酸,可以和堿之間發(fā)生反應(yīng);
(6)電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);根據(jù)Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物來(lái)回答.

解答 解:(1)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,故答案為:;
(2)氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫,方程式為CN-+H2O?HCN+OH-,故答案為:CN-+H2O?HCN+OH-;
(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔,故答案為:促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔;
(4)CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-,同時(shí)得到還原產(chǎn)物氯離子,即CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O;CNO-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體是氮?dú)夂投趸,?CNO-+3Cl2+8OH-=N2↑+2CO32-+6Cl-+4H2O,
故答案為:CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O;2CNO-+3Cl2+8OH-=N2↑+2CO32-+6Cl-+4H2O;
(5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進(jìn)行氧化,這樣可以防止生成HCN,故答案為:防止生成HCN;
(6)電解池中,電解液使用Na[Ag(CN)2],在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即:[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-,工業(yè)電鍍中使用氰離子,這樣Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密,
故答案為:[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-;Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密.

點(diǎn)評(píng) 本題是一道注重了化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系的綜合知識(shí)題,考查利用氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)化,涉及氧化還原反應(yīng)等,明確該反應(yīng)中的生成物是解本題關(guān)鍵,還可以結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來(lái)分析解答,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.已知:硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5•H2O,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7•10H2O.利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程為:

回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)硼砂中B的化合價(jià)為+3,將硼砂溶于熱水后,常用稀H2SO4調(diào)pH=2~3制取H3BO3,該反應(yīng)的離子方程式為B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3
(2)MgCl2•7H2O需要在HCl氛圍中加熱,其目的是抑制MgCl2的水解.若用惰性電極電解MgCl2溶液,其陰極反應(yīng)式為2H2O+Mg2++2e-=H2↑+Mg(OH)2↓.
(3)鎂-H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)原理為 Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O,則正極反應(yīng)式為H2O2+2H++2e-=2H2O.常溫下,若起始電解質(zhì)溶液pH=1,則pH=2時(shí),溶液中Mg2+濃度為0.045 mol•L-1_.當(dāng)溶液pH=6時(shí),沒(méi)有(填“有”或“沒(méi)有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12).
(4)制得的粗硼在一定條件下生成BI3,BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼.現(xiàn)將0.020g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液18.00mL.該粗硼樣品的純度為97.2%(提示:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)(結(jié)果保留一位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.實(shí)驗(yàn)室用氯化鈉固體配制1.00mol/L的NaCl溶液100mL,回答下列問(wèn)題:
1.主要儀器
托盤(pán)天平、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管,還需要的玻璃儀器是100mL容量瓶.
2.配制步驟
(1)計(jì)算:根據(jù)n=c•V,m=n•M,則m(NaCl)=5.85g.
(2)稱量:用托盤(pán)天平準(zhǔn)確稱取NaCl固體5.9g.
(3)溶解:將稱好的NaCl固體放入燒杯中,用適量蒸餾水溶解;用玻璃棒攪拌,并冷卻至室溫.
(4)移液:
(5)洗滌:用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁及玻璃棒2-3次,并將洗滌液都注入容量瓶中,輕輕搖動(dòng)容量瓶,使溶液混合均勻.
(6)定容:將蒸餾水注入容量瓶,當(dāng)液面距容量瓶頸刻度線1 cm~2 cm時(shí),
改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相切.
(7)搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻.
如圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖,指出圖中的錯(cuò)誤:轉(zhuǎn)移液體時(shí)沒(méi)有用玻璃棒引流;容量瓶用的是150mL應(yīng)該用100mL.
3.若實(shí)驗(yàn)遇到下列情況,對(duì)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度有何影響(填寫(xiě)“偏高”、“偏低”或“不變”)?
①為加速固體溶解,可稍微加熱并不斷攪拌.在未降至室溫時(shí),立即將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶定容.偏高.
②溶解的NaCl溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中后未洗滌燒杯:偏低.
③定容后,加蓋倒轉(zhuǎn)搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又滴加蒸餾水至刻度.偏低.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.在強(qiáng)酸性溶液中能大量共存并且溶液為無(wú)色透明的離子組是( 。
A.Ca2+、Na+、NO${\;}_{3}^{-}$、CO${\;}_{3}^{2-}$B.Na+、Cl-、NH${\;}_{4}^{+}$、SO${\;}_{4}^{2-}$
C.K+、Cl-、HCO${\;}_{3}^{-}$、H+D.Ca2+、Na+、Fe3+、NO${\;}_{3}^{-}$

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.A、B、X、Y、Z為周期表前四周期元素,原子序數(shù)依次遞增.已知:
①A為周期表中原子半徑最小的元素;
②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;
③Y的基態(tài)原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍;
④A、B、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體,A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物N是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的有機(jī)溶劑;
⑤Z有“生物金屬”之稱,Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、X、Y、Z用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)
(1)化合物M的空間構(gòu)型為平面三角形,其中心原子采取sp2雜化;化合物N的固態(tài)時(shí)的晶體類型為分子晶體.
(2)B、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N.
(3)由上述一種或多種元素組成的與BY2互為等電子體的分子為N2O(寫(xiě)分子式).
(4)由B、X、Y三種元素所組成的BXY-離子在酸性條件下可與NaClO反應(yīng),生成X2、BY2等物質(zhì).上述反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O.
(5)Z原子基態(tài)時(shí)的外圍電子排布式為3d24s2,Z的一種含氧酸鋇鹽的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶體內(nèi)與每個(gè)“Z”原子等距離且最近的氧原子數(shù)為6.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.五種短周期元素在周期表中的位置如圖所示,其中R元素原子的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)的2倍,下列判斷正確的是( 。
XY
ZMR
A.元素的非金屬性次序?yàn)椋篩>X>M
B.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:M>R
C.Z的氧化物可以做光導(dǎo)纖維
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Y>X

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

12.銅是一種重要的有色金屬,近年來(lái)用途越來(lái)越廣泛.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)下列四種化合物中含銅量最高的是C(填字母)
A.Cu5FeS4    B.CuFeS2   C.Cu2S    D.Cu2(OH)2CO3
(2)2014年我國(guó)精煉銅產(chǎn)量796萬(wàn)噸,若全部由含Cu2S質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的銅礦石冶煉得到,則需要銅礦石質(zhì)量為3109.4萬(wàn)噸.(保留一位小數(shù))
(3)可溶性銅鹽常用于生產(chǎn)其它含銅化合物.在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的還原劑--肼(N2H4),加熱并保持溫度在90℃,生成一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染的氣體,反應(yīng)完全后,分離,洗滌,真空干燥得到納米氧化亞銅固體(Cu2O).
①該制備過(guò)程的反應(yīng)方程式為4CuSO4+N2H4+8KOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O.
②工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有AC(填字母)
A.離心機(jī)   B.分餾塔  C.框式壓濾機(jī)   D.反應(yīng)釜
(4)我國(guó)出土的青銅器工藝精湛,具有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值.但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕.如圖是青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖:
①腐蝕過(guò)程中,負(fù)極是c(填“a”“b”或“c”),正極反應(yīng)方程式為O2+2H2O+4e-═4OH-
②環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極產(chǎn)物和負(fù)極產(chǎn)物生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.由葡萄糖發(fā)酵可得乳酸,為研究乳酸的分子組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn):
(1)稱取乳酸0.90g,在某種狀況下使其完全氣化,相同狀況下同體積的H2的質(zhì)量為0.02g,則乳酸的相對(duì)分子質(zhì)量為90.
(2)若將上述乳酸蒸氣在氧氣中燃燒只生成CO2和H2O(g),當(dāng)全部被堿石灰吸收時(shí),堿石灰的質(zhì)量增加1.86g;若將此產(chǎn)物通入過(guò)量石灰水中,則產(chǎn)生3.00g白色沉淀.則乳酸的分子式為C3H6O3
(3)另取0.90g乳酸,若與足量金屬鈉反應(yīng),生成H2224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量碳酸氫鈉反應(yīng),生成224mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CH2(OH)CH2COOH或
(4)若葡萄糖發(fā)酵只生成乳酸,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為C6H12O6$\stackrel{乳酸菌}{→}$2CH3CH(OH)COOH.
(5)乳酸與乙酸、乳酸與乙醇均能發(fā)生酯化反應(yīng),相同質(zhì)量乳酸所生成的兩種酯化產(chǎn)物(有機(jī)物)的質(zhì)量比為66:59.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

10.工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸,如圖是氨氧化率與氨-空氣混合氣中氧氨比的關(guān)系.其中直線表示反應(yīng)的理論值;曲線表示生產(chǎn)實(shí)際情況.當(dāng)氨氧化率達(dá)到100%,理論上r$\frac{n({O}_{2})}{n(N{H}_{3})}$=1.25,實(shí)際生產(chǎn)要將r值維持在1.7~2.2之間,原因是O2太少不利于NH3的轉(zhuǎn)化,r值為2.2時(shí)NH3氧化率已近100%.

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