Question

众所周知，氰化物是有毒物质，含有氰离子的废水不能任意排放。其处理的方法有很多，比如利用O₃可氧化除去氰离子。某研究性小组为了测定一废水中氰离子的含量，做了如下实验：制备纯净O₂，在电火花作用下获得O₃，将a L混合气体通入到10 mL含氰离子的废水中，再向溶液中加入足量的NaOH溶液，从溶液中逸出b L气体，经检测，溶液中氰离子已完全除去。已知：①CN^-+O₃OCN^-+O₂;2OCN^-+3O₃+N₂+3O₂+CO₂;

②其体积已换算成标准状况下的体积。

试求：①该废水中氰离子的浓度是多少？

②为了使实验成功，原a L混合气体中，O₂的体积分数最大值为多少？

Answer 1

(1)设CN^-的物质的量为x mol。

2CN^-    —    N₂

  2               1

   X          

 

(2)原混合气体中O₃与CN^-恰好完全反应时，O₂的体积分数为最大值。

  CN^-    —         (1+)O₃

 mol        mol

解析:在CN^-+O₃OCN^-+O₂反应中，气体体积不发生变化；在2OCN^-+3O₃+N₂+3O₂+CO₂反应中，气体体积增大，由于生成的二氧化碳被氢氧化钠吸收，故增加的体积就是N₂的体积。这样根据N守恒即可轻松求解。