Question

13．氰化钠（NaCN）是一种重要化工原料，用于化学合成、电镀、冶金等方面．NaCN有剧毒，含氰废水需经无害化处理才能排放，某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下：
已知：HCN有剧毒、易挥发．且K_a=6.02×10^-10，[Ag（CN）₂]^-（aq）?Ag⁺（aq）+2CN^-（aq）  K=1.3×10^-21
回答下列问题：
（1）CN^-中两原子均为8电子稳定结构，请写出CN^-的电子式．
（2）氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，请写出相应的离子方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-
（3）向发生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN挥发进入吸收塔．
（4）氧化池中氰化物的降解分两步进行
①CN^-被氯气氧化成低毒的CNO^-，写出相应的离子方程式CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O，
②CNO^-被氯气氧化成无毒的气体，写出相应的离子方程式2CNO^-+3Cl₂+8OH^-=N₂↑+2CO₃^2-+6Cl^-+4H₂O
（5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因防止生成HCN
（6）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度，使镀层更加致密．电解液使用Na[Ag（CN）₂]，请写出阴极反应式[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^-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，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，
（1）NaCN为离子化合物，CN^-中各原子均满足8电子稳定结构，存在C≡N键；
（2）氰化钠易发生水解产生氰化氢；
（3）向发生塔中通水蒸汽可以将产物吹出；
（4）CN^-被氯气氧化成低毒的CNO^-，同时得到还原产物氯离子；CNO^-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，据此书写方程式；
（5）氢氰酸属于酸，可以和碱之间发生反应；
（6）电解池的阴极上发生得电子的还原反应；根据Ag⁺和CN^-可以结合成稳定的络合物来回答．

解答 解：（1）CN^-中各原子均满足8电子稳定结构，存在C≡N键，电子式为，故答案为：；
（2）氰化钠易发生水解产生氰化氢，方程式为CN^-+H₂O?HCN+OH^-，故答案为：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；
（3）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；
（4）CN^-被氯气氧化成低毒的CNO^-，同时得到还原产物氯离子，即CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O；CNO^-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，即2CNO^-+3Cl₂+8OH^-=N₂↑+2CO₃^2-+6Cl^-+4H₂O，
故答案为：CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O；2CNO^-+3Cl₂+8OH^-=N₂↑+2CO₃^2-+6Cl^-+4H₂O；
（5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化，这样可以防止生成HCN，故答案为：防止生成HCN；
（6）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^-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密．

点评 本题是一道注重了化学与实际生产的联系的综合知识题，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．