Question

18．某廠廢水中含KCN，其濃度為0.01mol•L^-1，現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應（化合物中N化合價均為-3價）：
（1）KCN+2KOH+Cl₂═KOCN+2KCl+H₂O被氧化的元素是C．（用元素符號表示）
（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣，請配平下列化學方程式：
2KOCN+3Cl₂+8KOH═2K₂CO₃+1N₂+6KCl+2H₂O．
（3）若將10L含KCN的濃度為0.01mol•L^-1的廢水中KCN氧化除去，最少需要氯氣0.25mol．

Answer 1

分析 （1）化合價升高元素在反應中被氧化；
（2）反應中KOCN→N₂，N元素化合價由-3價升高為0價，共升高6價，Cl₂→KCl，Cl元素化合價由0價降低為-1價，共降低2價，化合價升降最小公倍數(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）計算廢水中KCN的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算KCN的物質(zhì)的量，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，生成CO、N₂，整個過程中C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（Cl₂），再根據(jù)m=nM計算需要氯氣的質(zhì)量．

解答 解：（1）KCN+2KOH+Cl₂═KOCN+2KCl+H₂O中C元素化合價由+2價升高為+4價，被氧化，故答案為：C；
（2）反應中KOCN→N₂，N元素化合價由-3價升高為0價，共升高6價，Cl₂→KCl，Cl元素化合價由0價降低為-1價，共降低2價，化合價升降最小公倍數(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+8KOH+3Cl₂═2K₂CO₃+N₂+6KCl+4H₂O，
故答案為：2、3、8KOH、2、1、6、4H₂O；
（3）廢水中KCN的質(zhì)量為0.01mol/L×10L×65g/mol=6.5g，物質(zhì)的量為0.1mol，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，應生成CO、N₂，整個過程中C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，電子轉(zhuǎn)移守恒可知2×n（Cl₂）=0.1mol×（4-2）+0.1mol×[0-（-3）]，解得n（Cl₂）=0.25mol，故答案為：0.25．

點評 本題以學生對氧化還原反應相關(guān)知識的運用，題目難度不大，注意知識的遷移應用是關(guān)鍵．