NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
(1)NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl
(2)NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空:
23.第一次氧化时,溶液的pH应调节为____________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是______________________。
24.写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。
_______________________________________
25.处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水,实际至少需NaClO___g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,达到排放标准。
26.(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成_________、__________和H2O。
27.上述反应涉及到的元素中,氯原子核外电子能量最高的电子亚层是___________;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为_______。
28.HCN是直线型分子,HCN是___________分子(选填“极性”或“非极性”)。HClO的电子式为___________。
9.下列解释事实的离子方程式正确的是 ( )
29.【材料一】 工业上从海产品(海带)中获取碘的流程图如下:
回答(1)~(3)三个小题:
(1)上述生产流程的第一步是“浸泡”,它的实验目的是_____________;
(2)“氧化”这一操作中可供选用的试剂:Cl2 、Br2、浓硫酸和H2O2(滴加稀硫酸),从无污染角度考虑,你认为选择的合适试剂是_____________,反应中I-转化为I2的离子反应方程式为_____________;
(3)上述的生产流程中,“提纯获得单质碘”一般认为经历两步,你认为应选择的实验装置分别是_____________(按操作的先后顺序填写);
【材料二】我国实际工业利用海带制取碘,采用的是离子交换法,其流程如下:
淡干海带→浸泡→浸泡液净化→上层清液→酸化→氧化→离子交换树脂吸附→解吸→碘析→精制→成品碘→残渣(加热)→上层清液→返回
试回答(4)~(6)三个小题:
(4)实际工业生产中,酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化,使pH降低到2,然后加入次氯酸钠一类的氧化剂,使碘离子氧化。工业通常不用氯气氧化原因是:__________________________。写出该过程的离子方程式_____________;
(5)有资料显示,为减少化学物质对环境的污染,工业可以采用电化学法制备,在_____________(填“阴极”或“阳极”)可以收集到碘单质。写出该极的电极方程式 _____________;
(6)上述的生产流程中离子交换树脂是用碱性树脂吸附,再用亚硫酸钠一类还原剂解吸,请问树脂吸附的碘元素状态是_____________(填写“游离态”或“化合态”)。解吸后应加入_____________(填写下列编号:A.氧化剂 B.还原剂)可以实现碘析。
3.下列离子反应方程式正确的是( )
碱性;防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气。
依据HCN的电离平衡常数可知HCN是极弱的酸,所以NaCN极易于酸反应生成HCN。为防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气,因此第一次氧化时,溶液的pH应调节为碱性。
对于HAH++A-,Ki=,一定温度下电离平衡常数的大小通常是用来衡量酸性强弱的主要依据,Ki值越大说明酸性越强。HCN的Ki=6.3×10-10,说明HCN是极弱的酸,NaCN属于强碱弱酸盐,极易水解使水溶液表现碱性,即NaCN只能存在于碱性环境中。若调整NaCN溶液pH至中性或酸性,NaCN几乎完全转化为剧毒物质HCN。
不能根据Ki值大小判断酸性的强弱。
2OCN-+3ClO-=CO32-+CO2↑+3Cl-+N2↑
NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2,首先确定反应物和生成物;再依据反应中氯元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子。N元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:3,反应的离子方程式为2OCN-+3ClO-=CO32-+CO2↑+3Cl-+N2↑。
先确定反应物和生成物,再找化合价的变化,最后通过守恒法求氧化剂和还原剂之间的比例关系。
不会根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比。
14900
NaCN被氧化的两个阶段氧化剂均为NaClO,所以可以合并一起进行计算,即反应物为NaCN和NaClO,生成物为:Na2CO3、CO2、NaCl和N2。参加反应的NaCN是,反应中C由+2价升高到+4价,N元素化合价从-3价升高到0价,即1molNaCN失去5mol电子,1mol次氯酸钠得到2mol电子,所以处理100m3含NaCN10.3mg/L的废水,实际至少需NaClO的质量
在氧化还原反应中遵循电子守恒,即氧化剂得到的电子的物质的量(或个数)等于还原剂失去的电子的物质的量(或个数)。
不能运用电子守恒法解题。
NaOCN、NaCN
类比Cl2和 NaOH溶液反应生成NaCl+NaClO,所以,该反应的产物为:NaCN、NaOCN(NaCNO)
(CN)2与NaOH溶液反应可以采用类推法的思想,类比Cl2和 NaOH溶液反应生成NaCl+NaClO。
Cl2和 NaOH溶液反应不会写化学方程式。
3p;H
由Cl的核外电子排布情况,核外电子能量最高的电子亚层是3p亚层;依据元素周期律不难排出相关元素的原子半径大小为:H
氯原子核外电子排布1s2 2s2 2p6 3s2 3p5,能量最高的电子亚层是3p。同周期从左向右原子半径在逐渐减小;同主族从上到下原子半径在逐渐增大。
原子半径的递变规律未掌握。
极性;
HCN分子是直线型,肯定正负电荷重心不重合,故为极性分子;从HClO的各元素化合价判断,其电子式为:
在HClO分子中H、Cl只能形成单键,O要形成双键。所以其电子式中O写在H、Cl之间。
HClO的电子式误写为Cl在H、O之间。