Question

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理．
含有农药、染料、酚、氰化物，具有臭味的废水，常用氧化法进行处理．一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物（含CN^-离子）的废水．在碱性条件下（PH=8.5～11），氯气可将氰化物中CN^-氧化为比它毒性小1000倍的氰酸盐（含CNO^-）．
（1）写出含CN^-废水中用氯气氧化，生成氰酸盐时的离子方程式

 

．
（2）在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含CN^-的废水，若将其氧化为CNO^-，写出反应的离子方程式

 

．
（3）ClO₂也可将剧毒氰化物氧化成无毒气体而除去，写出用ClO₂氧化除去CN^-的离子方程式

 

．ClO₂消毒（氧化）效率是同质量消毒剂NaClO的

 

倍．（保留2位小数）
（4）某同学欲对用ClO₂消毒过的水进行Cl^-含量的测定．实验过程如下：向30.00mL水样中加几滴K₂CrO₄溶液作指示剂，用0.001000mol/L AgNO₃溶液滴定，当有砖红色Ag₂CrO₄沉淀出现时，达到滴定终点，此时用去AgNO₃溶液12.12mL，则：
①水样中Cl^-的物质的量浓度是

 

；
②如在滴定终点时，测得溶液中的CrO₄^2-浓度是3.000×10^-3mol/L，则此时溶液中Cl^-的浓度为

 

．（已知K_SP（AgCl）=1.77×10^-10，K_SP（Ag₂CrO₄）=2.70×10^-12）
（5）（CN）₂被称为拟卤素，CN-则被称为拟卤离子，它们的性质类似于卤素单质（如氯气）及卤素阴离子（如氯离子）．
①写出（CN）₂与NaOH溶液反应的离子反应式

 

．
②写出CN^-的电子式

 

．
③已知1g气态（CN）₂完全燃烧放出21.1kJ的热，写出（CN）₂（g）在O₂（g）中燃烧的热化学反应方程式

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,离子方程式的书写,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,氯气的化学性质,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：元素及其化合物

分析：（1）含CN^-废水中用氯气氧化，生成氰酸盐、氯离子、水；
（2）漂白粉处理含CN^-的废水，若将其氧化为CNO^-，同时生成氯离子；
（3）用ClO₂氧化除去CN^-，生成二氧化碳和氮气等无毒气体；利用化合价变化计算消毒效率；
（4）①由利用Ag⁺+Cl^-=AgCl↓计算水样中Cl^-的物质的量及其浓度；
②当有砖红色Ag₂CrO₄沉淀出现时，达滴定终点，利用K_sp（Ag₂CrO₄）计算c（Ag⁺），再利用Ksp（AgCl）计算此时溶液中Cl^-的浓度；
（5）①氯气与碱反应可知，发生（CN）₂+2KOH=KCN+KCNO+H₂O；
②氰（CN）₂分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构，则每个碳原子形成四个共价键，每个氮原子形成三个共价键，所以其结构式为N≡C-C≡N；
③1g气态（CN）₂完全燃烧放出21.1kJ的热，则1molCN）₂完全燃烧放出21.1kJ×52=1097.2kJ的热，以此来解答．

解答： 解：（1）CN^-废水中用氯气氧化，生成氰酸盐、氯离子、水，离子反应为CN^-+2OH^-+Cl₂=CNO^-+2Cl^-+H₂O，故答案为：CN^-+2OH^-+Cl₂=CNO^-+2Cl^-+H₂O；
（2）漂白粉处理含CN^-的废水，若将其氧化为CNO^-，同时生成氯离子，离子反应为CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-，故答案为：CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-；
（3）用ClO₂氧化除去CN^-，生成二氧化碳和氮气等无毒气体，离子反应为2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；ClO₂消毒（氧化）效率是同质量消毒剂NaClO的

m 67.5 ×5

m 74.5 ×2

=2.76倍，故答案为：2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；2.76；
（4）①由Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知，n（Cl^-）=12.12×0.001L×0.001000mol?L^-1=12.12×10^-6mol，所以水样中c（Cl^-）=

12.12×10-6mol

30×10-3L

=4.04×10^-4 mol?L^-1，
故答案为：4.04×10^-4 mol?L^-1；
②当c（CrO₄^2-）=5.00×10^-3 mol?L^-1出现砖红色沉淀时，由Ksp（Ag₂CrO₄）和 c（CrO₄^2-）=5.00×10^-3，得c（Ag⁺）=

2.00×10-12 5.000×10-3

=2.00×10^-5 mol?L^-1，
所以c（Cl^-）=

1.79×10-10

2.00×10-5

=8.90×10^-6 mol?L^-1，故答案为：8.90×10^-6 mol?L^-1；
（5）①由Cl₂+2KOH=KCl+KClO+H₂O可知，（CN）₂的化学性质和卤素很相似，则（CN）₂与KOH（aq）反应的化学方程式为（CN）₂+2KOH=KCN+KCNO+H₂O，离子反应为（CN）₂+2OH^-═CN^-+CNO ^-+H₂O，故答案为：（CN）₂+2OH^-═CN^-+CNO ^-+H₂O；
 ②氰（CN）₂分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构，则每个碳原子形成四个共价键，每个氮原子形成三个共价键，所以其结构式为N≡C-C≡N，则CN^-的电子式为，故答案为：；
③1g气态（CN）₂完全燃烧放出21.1kJ的热，则1molCN）₂完全燃烧放出21.1kJ×52=1097.2kJ的热，则热化学方程式为（CN）₂（g）+2O₂（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=-1097.2kJ．mol^-1，故答案为：（CN）₂（g）+2O₂（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=-1097.2kJ．mol^-1．

点评：本题考查较综合，涉及物质含量的测定、氧化还原反应及溶度积的计算，把握习题中的信息及发生的氧化还原反应、Ksp的计算为解答的关键，（4）为解答的难点，侧重学生分析能力及计算能力的考查，题目难度中等．