Question

8．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．
（1）某厂废水中含KCN，其浓度为650mg/L．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．
（2）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，并标出电子转移方向和数目：
2KOCN+4KOH+3Cl₂→2CO₂+1N₂+6KCl+2H₂O
（3）若处理上述废水100L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯175.5 g．

Answer 1

分析 （1）化合价升高的元素被氧化；
（2）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；
（3）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

解答 解：（1）反应中C元素化合价由KCN中+2价升高为KOCN中+4价，C元素被氧化，
故答案为：C；
（2）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，电子转移的方向和数目为
故答案为：2、4、3、2、1、6、2；；
（3）废水中KCN的质量为650mg/L×100L=13000mg=65g，物质的量为$\frac{65g}{65g/mol}$=1mol，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）=1mol×（4-2）+1mol×[0-（-3）]，解得n（Cl₂）=2.5mol，故需要氯气的质量为2.5mol×71g/mol=175.5g，
故答案为：175.5．

点评 本题综合考查学生的分析能力和计算能力，为高频考点，注意把握元素化合价的判断，为解答该题的关键，结合电子得失守恒解答该题，难度不大