Question

【题目】某工业废水中含有CN-和Cr2O72－等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:

回答下列问题:

（1）步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为_______________。

（2）步骤④的反应为S2+Cr2O72－+H+SO42-+Cr3++H2O(未配平), 则每消耗0.4 molCr2O72－转移转移____mol e-。

（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是_________________。

（4）在25 ℃下,将a mol·L-1的NaCN溶液与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=____。若25 ℃时将浓度均为0.1 mol·L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,溶液呈碱性,则关于该溶液的说法不正确的是____(填字母)。

a.此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)

b.此溶液一定有c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)

c.混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度

d.此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸,溶液的pH变化不大

（5）除去废水中的阳离子:取水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入一定量的Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀。该过程中反应的离子方程式为_______、___________。

Answer 1

【答案】 CN-+ClO-CNO-+Cl- 2.4 调节废水的pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀进而除去(其他合理答案也可) (100a-1)×10-7 mol·L-1 b Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ Cu (OH)2(s)+S2-(aq)CuS(s)+2OH-(aq)

【解析】（1）步骤②中，碱性条件下，CN－离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO－、Cl－离子，离子反应为：CN－+ClO－═CNO－+Cl－；（2）步骤④的反应为S2+Cr2O72－+H+SO42-+Cr3++H2O(未配平)，根据0.4 mol Cr2O72－等转化为Cr3＋，铬元素化合价降低3价，0.4molCr2O72－共得到了0.4×（2×3）mol=2.4mol；（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是调节废水的pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀进而除去(其他合理答案也可) ；（4）由电荷守恒c（Na＋）+c（H＋）=c（OH－）+c（CN－）+c（Cl－）及pH=7，可知c（H＋）=c（OH－）=10-7 mol·L－1，c（CN－）=c（Na＋）-c（Cl－）=a/2mol·L－1-0.01/2mol·L－1，再根据物料守恒：c（CN－）+c（HCN）=c（Na＋）=a/2mol·L－1；Ka﹦c(H＋)．c(CN－)/c(HCN)=

= (100a-1)×10-7 mol·L-1；若25℃时将浓度均为0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，混合后得溶液中c（HCN）=0.05 mol·L-1，c（NaCN）=0.05 mol·L-1，溶液呈碱性，说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度；a、据电荷守恒可知c（H＋）+c（Na＋）=c（CN－）+c（OH－），此溶液一定有c（Na＋）+c（H＋）=c（OH－）+c（CN－），故a正确；b．由物料守恒可知c（HCN）+c（CN－）=0.1mol·L-1，所以c（HCN）+c（CN－）=2c（Na＋），故b错误；c．若25℃时将浓度均为0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，混合后得溶液中c（HCN）=0.05 mol·L-1，c（NaCN）=0.05 mol·L-1，溶液呈碱性，说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度，混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度，故c正确；d．若25℃时将浓度均为0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后形成缓冲溶液，此溶液加入少量氢氧化钠抑制水解，促进电离，加入盐酸抑制电离促进水解，溶液酸碱性变化不大，所以溶液的pH变化不大，故d正确；故选b。（5）蓝色沉淀为Cu(OH)2，CuS（s）比Cu(OH)2（s）更难溶，发生了沉淀的转化，反应方程式为：Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ (7). Cu (OH)2(s)+S2-(aq)CuS(s)+2OH-(aq)