Question

1．氰化钠（NaCN）是一种重要的化工原料，在工业上有许多用途．NaCN有剧毒，含氰废水的工业处理流程如图所示．

已知：K_a（HCN）＜K_a（CH₃COOH），[Ag（CN）₂]^-（aq）?Ag⁺（aq）+2CN^-（aq）．
（1）氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，写出该反应的离子方程式：CN^-+H₂O?HCN+OH^-．
当物质的量浓度相同时，CH₃COOH中水电离出的c（H⁺）小于（填“大于”、“小于”或“等于”）HCN中水电离出的c（H⁺）．
（2）向发生塔中通入水蒸气的目的是促使HCN挥发进入吸收塔．
（3）氧化池中，C1O₂可将CN^-氧化．且产生两种无毒气体，当反应过程中转移了 6.02×10²³个电子时，生成标准状况下气体的总体积是11.2L．
（4）氧化池中，也可用H₂O₂代替C1O₂，反应后生成一种能使红色石蕊试纸变蓝的气体和一种常见的酸式盐，写出该反应的离子方程式：CN^-+H₂O₂+H₂O=HCO₃^-+NH₃↑．
（5）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速率，使镀层更加致密．若电解液使用Na[Ag（CN）₂]溶液，则阴极反应式为[[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-；解释工业电镀中使用氰离子（CN^-）的原因：Ag⁺和CN^-可以结合生成稳定的[Ag（CN）₂]^-，以控制银离子浓度，使镀层致密．

Answer 1

分析 含氰废水加入稀硫酸在混酸器中反应得到氰酸，通过水蒸气在发生塔中促使HCN挥发进入吸收塔，被氢氧化钠溶液吸收得到NaCN溶液，发生塔中剩余废水先经碱化后再进行氧化，CN^-被氯气氧化成低毒的CNO^-，CNO^-被氯气氧化成无毒的两种气体氮气和二氧化碳，然后加入酸进行中和过滤的碱溶于，处理水回用或排放，

解答 解：（1）氰化钠易发生水解产生氰化氢，方程式为CN^-+H₂O?HCN+OH^-，K_a（HCN）＜K_a（CH₃COOH），则醋酸酸性较强，等浓度时溶液中氢离子较大，氢离子浓度越大，越易抑制水的电离，则CH₃COOH中水电离出的c（H⁺） 小于HCN中水电离出的c（H⁺）．
故答案为：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；小于；
（2）向发生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN挥发进入吸收塔，故答案为：促使HCN挥发进入吸收塔；
（3）CNO^-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，发生2CNO^-+3Cl₂+4OH^-=N₂↑+2CO₂↑+6Cl^-+2H₂O，反应中氯气为氧化剂，C元素化合价不变，N元素化合价由-3价升高到0价，由方程式可知生成1mol气体，转移6mol电子，则转移了 6.02×10²³个电子时，生成0.5mol气体，体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，
故答案为：11.2；
（4）氧化池中，也可用H₂O₂代替C1O₂，反应后生成一种能使红色石蕊试纸变蓝的气体，为氨气，常见的酸式盐应为碳酸氢根离子，反应的离子方程式为CN^-+H₂O₂+H₂O=HCO₃^-+NH₃↑，
故答案为：CN^-+H₂O₂+H₂O=HCO₃^-+NH₃↑；
（5）电解池中，电解液使用Na[Ag（CN）₂]，在阴极上发生得电子的还原反应，即：[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-，工业电镀中使用氰离子，这样Ag⁺和CN^-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密，
故答案为：[[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-； Ag⁺和CN^-可以结合生成稳定的[Ag（CN）₂]^-，以控制银离子浓度，使镀层致密．

点评 本题综合考查物质的分离、提纯，为高考常见题型，侧重考查利用氧化还原反应来实现废水的转化，涉及氧化还原反应等，明确该反应中的生成物是解本题关键，还可以结合原子守恒、转移电子守恒来分析解答，题目难度中等．