Question

10．某工厂的镀铜废水中含有CN^-和Cr₂O₇^2一离子，需要处理达标后才能排放．该厂拟用如图流程进行废水处理，回答下列问题：

（1）流程中可用pH 试纸测定溶液的pH，pH试纸的使用方法是用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH（其他合理答案亦可）；
（2）步骤②中反应无气体放出，该反应的离子方程式为CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（3）步骤③中，每处理1.0molCr₂O₇^-时转移电子数为6N_A，该反应的离子方程式为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH 溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，产生该现象对应的离子方程式为Cu²⁺+2OH=Cu（OH）₂↓、Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）=CuS（s）+2OH^-（aq）．
（5）含氰化物的废水必须经检测达标后（排放标准为CN^-的含量＜0.5mg/L）才能排放．现取该法处理后的废水100.0mL，用“试银灵”为指示剂、1.0×10^-4mol/L的AgNO₃标准溶液滴定，终点时溶液由黄色变为橙红色，消耗标准液的体积为5.00mL，反应的离子方程式为Ag+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-，该水样中CN^-的含量为0.26mg/L（不考虑Cr等元素的干扰）．该厂处理后的废水能否合法排放能．

Answer 1

分析 （1）用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照；
（2）步骤②中，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-，则因为是在碱性环境中，故ClO^-只能被还原为Cl^-，结合电荷守恒和原子守恒书写离子方程式；
（3）1.0molCr₂O₇^-时转移电子数为6N_A，则Cr元素再还原产物中化合价为+3，即还原得到Cr³⁺，S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-，配平书写离子方程式；
（4）铜离子与氢氧根离子反应生成Cu（OH）₂蓝色沉淀，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，说明生成CuS，CuS比Cu（OH）₂更难溶，符合复分解反应发生条件；
（5）根据方程式计算CN^-的物质的量浓度，进而计算CN^-的含量，判断废水是否合格．

解答 解：（1）用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH，
故答案为：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH；
（2）步骤②中，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-，则因为是在碱性环境中，故ClO^-只能被还原为Cl^-，结合电荷守恒和原子守恒，配平后离子方程式为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-，
故答案为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（3）1.0molCr₂O₇^-时转移电子数为6N_A，即转移6mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则1mol×2×（6-x）=6mol，解得x=+3，即还原得到Cr³⁺，S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-，反应离子方程式为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O，
故答案为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（4）铜离子与氢氧根离子反应生成Cu（OH）₂蓝色沉淀，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，说明生成CuS，CuS比Cu（OH）₂更难溶，符合复分解反应发生条件，反应离子方程式为：Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓、Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq），
故答案为：Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓、Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq）；
（5）设CN^-的物质的量浓度为x，由Ag+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-，可知：
0.1L×x=0.005L×1.0×10^-4mol/L×2，
解得x=1.0×10^-5mol/L
则CN^-的含量为1.0×10^-5mol/L×26g/mol=2.6×10^-4g/L，即为0.26mg/L，小于0.5mg/L，故符合废水排放，
故答案为：0.26；能．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及物质含量测定、氧化还原反应、沉淀溶解平衡等知识，侧重考查学生分析计算能力，会运用化学知识结合生产、生活实际分析解答，题目难度中等．