题目内容

6．（1）在氯氧化法处理含CN-的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰化物的千分之一），氰酸盐进一步被氧化为无毒物质．
（2）某厂废水中含KCN，其浓度为650mg•L-1．现用氯氧化法处理，发生如下反应（其中N均为-3价）：KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O．被氧化的元素是C．
（3）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气．请配平下列化学方程式：KOCN+KOH+Cl2═CO2+N2+KCl+H2O2KOCN+4KOH+3Cl2═2CO2+N2+6KCl+2H2O
（4）若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯35.5g．
（5）某反应中反应物与生成物有：AsH3、2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O
（6）已知KBrO3得到电子，则该反应的还原剂是AsH3．
（7）已知0.2molKBrO3得到1mol电子生成X，则X的化学式为Br2．
（8）根据上述反应可推知ac．
 a．氧化性：KBrO3＞H3AsO4    b．氧化性：H3BrO4＞KBrO3
 c．还原性：AsH3＞X         d．还原性：X＞AsH3
 将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：

分析 （2）该反应中，Cl元素化合价由0价变为-1价，C元素化合价由+2价变为+4价，据此判断被氧化的元素；
（3）反应中KOCN→N2，N元素化合价由-3价升高为0价，共升高6价，Cl2→KCl，Cl元素化合价由0价降低为-1价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故N2系数为1，Cl2系数为3，结合原子守恒配平其它物质的系数；
（4）计算废水中KCN的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计算KCN的物质的量，使KCN完全转化为无毒物质，生成CO、N2，整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为-1价，根据电子转移守恒计算n（Cl2），再根据m=nM计算需要氯气的质量；
（6）KBrO3在反应中得到电子，则Br元素的化合价降低，给出的物质中AsH3具有还原性，As元素的化合价在反应中升高；
（7）由元素化合价的变化来计算转移的电子；
（8）物质中元素化合价升高的被氧化，作还原剂，物质中元素化合价降低的被还原，作氧化剂，在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性最强，还原剂的还原性最强；根据化合价的升降判断电子的转移方向，根据得失电子的最小公倍数确定转移的电子数．

解答 解：（2）该反应中，Cl元素化合价由0价变为-1价，C元素化合价由+2价变为+4价，所以被氧化的元素是C元素，故答案为：C；
（3）反应中KOCN→N2，N元素化合价由-3价升高为0价，共升高6价，Cl2→KCl，Cl元素化合价由0价降低为-1价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故N2系数为1，Cl2系数为3，结合原子守恒配平其它物质的系数，平衡后方程式为：2KOCN+4KOH+3Cl2═2CO2+N2+6KCl+2H2O，故答案为：2KOCN+4KOH+3Cl2═2CO2+N2+6KCl+2H2O；
（4）废水中KCN的质量为650mg/L×20L=13000mg=13g，物质的量为$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，使KCN完全转化为无毒物质，应生成CO、N2，整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为-1价，电子转移守恒可知2×n（Cl2）=0.2mol×（4-2）+0.2mol×[0-（-3）]，解得n（Cl2）=0.5mol，故需要氯气的质量为0.5mol×71g/mol=35.5g，
故答案为：35.5；
（6）KBrO3在反应中得到电子，则Br元素的化合价降低，给出的物质中AsH3具有还原性，As元素的化合价在反应中升高，故答案为：AsH3；
（7）设X中Br元素化合价为x，由元素化合价的变化可知转移的电子为0.2mol×（5-x）=1mol，解得x=0，则X为Br2，故答案为：Br2；
（8）在反应4H2SO4+5AsH3+8KBrO3═5H3AsO4+4Br2+4H2O+4K2SO4中，由KBrO3生成Br2，Br的化合价由+5价降低到0价，KBrO3作氧化剂，氧化性：KBrO3＞H3AsO4，AsH3生成H3AsO4，化合价由-3价升高到+5价，AsH3作还原剂，还原性：AsH3＞Br，
故选ac；KBrO3在反应中得到电子，AsH3具失去电子，转移的电子数为40e-，则标出电子转移的方向和数目为，
故答案为：ac；．

点评 本题考查氧化还原反应，明确元素的化合价是解答本题的关键，注意利用氧化还原反应中的规律及表示方法来解答即可，难度不大．

练习册系列答案
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16．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
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17．ClO2是一种消毒、杀菌效率高、二次污染小的水处理剂．实验室可通过以下反应制得ClO2：
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（4）消毒时，ClO2还可以将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe（OH）3和MnO2等难溶物，此过程说明ClO2具有氧化（填“氧化”或“还原”）性．
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14．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是（　　）
A．水陆两用公共汽车中，用于密封的橡胶材料是高分子化合物
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（2）某温度下纯水中的c（H+）=2×10-7mol•L-1，则此时溶液中的c（OH-）=2×10-7mol•L-1；若温度不变，滴入稀盐酸，使c（H+）=5×10-4mol•L-1，则此时溶液中由水电离产生的c（H+）=8×10-11mol/L．
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11．对反应2A（S）+B（g）?2C（g），能增大反应速率的措施是（　　）
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18．X、Y两种元素可形成X2Y3型化合物，则X和Y原子最外层的电子排布可能是（　　）
A．X：2s22p1     Y：2s22p4B．X：3s23p1     Y：3s23p5
C．X：3s23p2     Y：2s22p3D．X：3s2        Y：2s22p3
11．你被遗忘在火星上，如何生存下去等待救援呢？
（1）获得氢气．向火箭燃料液态联氨（N2H4）中加入铱催化剂，分解生成氮气和氢气．
已知：3N2H4（l）?4NH3（g）+N2（g）△H=-336.6kJ•mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1
则N2H4（l）?N2（g）+2H2（g）△H=-50.6kJ•mol-1，该反应平衡常数的表达式为$\frac{[{N}_{2}][{H}_{2}]^{2}}{[{N}_{2}{H}_{4}]}$．
（2）获得氧气．火星大气中有稀薄的CO2．
以碱溶液为电解质可实现如下转化2CO2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2CO+O2，该反应在一定条件下能自发进行的原因是△S＞0，阴极的反应式为2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-．
（3）获得水．火星上含有高浓度高氯酸根的有毒卤水，可对其进行生物降解．
Ⅰ．在微生物的催化下，ClO4-可被CH3COO-还原，过程如图1所示．CH3COO-也可作为碳元素的来源，促进微生物生长．

①该过程总反应的离子方程式为ClO4-+CH3COO-+H+=2CO2+2H2O+Cl-．
②CH3COO-的浓度对ClO4-降解程度的影响如图2所示，则12小时后，CH3COO-浓度小于0.4g/L的条件下，ClO4-的降解几乎停滞的原因是CH3COO-浓度过低，不能促进微生物生长，失去催化作用，反应速率显著降低．
Ⅱ．高氯酸、盐酸和硝酸的酸性在水溶液中差别不大．某温度下，这三种酸在冰醋酸中的电离平衡常数如表所示．冰醋酸做溶剂，这三种酸酸性最强的是HClO4．在冰醋酸中，盐酸的电离方程式为HCl?H++Cl-．
酸HClO4HClHNO3
Ka1.6×10-51.6×10-94.2×10-10
12．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c（H+）＞c（OH-）的措施是（　　）
A．向纯水中投入一小块金属钠B．将水加热煮沸
C．向水中通入SO2D．向水中加入NaCl

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