Question

利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理．
含有農(nóng)藥、染料、酚、氰化物，具有臭味的廢水，常用氧化法進(jìn)行處理．一個(gè)典型實(shí)例是用氯氧化法處理含有劇毒的氰化物（含CN^-離子）的廢水．在堿性條件下（PH=8.5～11），氯氣可將氰化物中CN^-氧化為比它毒性小1000倍的氰酸鹽（含CNO^-）．
（1）寫出含CN^-廢水中用氯氣氧化，生成氰酸鹽時(shí)的離子方程式

 

．
（2）在用液氯不便的地區(qū)，可用漂白粉處理含CN^-的廢水，若將其氧化為CNO^-，寫出反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）ClO₂也可將劇毒氰化物氧化成無(wú)毒氣體而除去，寫出用ClO₂氧化除去CN^-的離子方程式

 

．ClO₂消毒（氧化）效率是同質(zhì)量消毒劑NaClO的

 

倍．（保留2位小數(shù)）
（4）某同學(xué)欲對(duì)用ClO₂消毒過(guò)的水進(jìn)行Cl^-含量的測(cè)定．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：向30.00mL水樣中加幾滴K₂CrO₄溶液作指示劑，用0.001000mol/L AgNO₃溶液滴定，當(dāng)有磚紅色Ag₂CrO₄沉淀出現(xiàn)時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)，此時(shí)用去AgNO₃溶液12.12mL，則：
①水樣中Cl^-的物質(zhì)的量濃度是

 

；
②如在滴定終點(diǎn)時(shí)，測(cè)得溶液中的CrO₄^2-濃度是3.000×10^-3mol/L，則此時(shí)溶液中Cl^-的濃度為

 

．（已知K_SP（AgCl）=1.77×10^-10，K_SP（Ag₂CrO₄）=2.70×10^-12）
（5）（CN）₂被稱為擬鹵素，CN-則被稱為擬鹵離子，它們的性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)（如氯氣）及鹵素陰離子（如氯離子）．
①寫出（CN）₂與NaOH溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)式

 

．
②寫出CN^-的電子式

 

．
③已知1g氣態(tài)（CN）₂完全燃燒放出21.1kJ的熱，寫出（CN）₂（g）在O₂（g）中燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,離子方程式的書寫,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),氯氣的化學(xué)性質(zhì),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：元素及其化合物

分析：（1）含CN^-廢水中用氯氣氧化，生成氰酸鹽、氯離子、水；
（2）漂白粉處理含CN^-的廢水，若將其氧化為CNO^-，同時(shí)生成氯離子；
（3）用ClO₂氧化除去CN^-，生成二氧化碳和氮?dú)獾葻o(wú)毒氣體；利用化合價(jià)變化計(jì)算消毒效率；
（4）①由利用Ag⁺+Cl^-=AgCl↓計(jì)算水樣中Cl^-的物質(zhì)的量及其濃度；
②當(dāng)有磚紅色Ag₂CrO₄沉淀出現(xiàn)時(shí)，達(dá)滴定終點(diǎn)，利用K_sp（Ag₂CrO₄）計(jì)算c（Ag⁺），再利用Ksp（AgCl）計(jì)算此時(shí)溶液中Cl^-的濃度；
（5）①氯氣與堿反應(yīng)可知，發(fā)生（CN）₂+2KOH=KCN+KCNO+H₂O；
②氰（CN）₂分子中各原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則每個(gè)碳原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氮原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，所以其結(jié)構(gòu)式為N≡C-C≡N；
③1g氣態(tài)（CN）₂完全燃燒放出21.1kJ的熱，則1molCN）₂完全燃燒放出21.1kJ×52=1097.2kJ的熱，以此來(lái)解答．

解答： 解：（1）CN^-廢水中用氯氣氧化，生成氰酸鹽、氯離子、水，離子反應(yīng)為CN^-+2OH^-+Cl₂=CNO^-+2Cl^-+H₂O，故答案為：CN^-+2OH^-+Cl₂=CNO^-+2Cl^-+H₂O；
（2）漂白粉處理含CN^-的廢水，若將其氧化為CNO^-，同時(shí)生成氯離子，離子反應(yīng)為CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-，故答案為：CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-；
（3）用ClO₂氧化除去CN^-，生成二氧化碳和氮?dú)獾葻o(wú)毒氣體，離子反應(yīng)為2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；ClO₂消毒（氧化）效率是同質(zhì)量消毒劑NaClO的

m 67.5 ×5

m 74.5 ×2

=2.76倍，故答案為：2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；2.76；
（4）①由Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知，n（Cl^-）=12.12×0.001L×0.001000mol?L^-1=12.12×10^-6mol，所以水樣中c（Cl^-）=

12.12×10-6mol

30×10-3L

=4.04×10^-4 mol?L^-1，
故答案為：4.04×10^-4 mol?L^-1；
②當(dāng)c（CrO₄^2-）=5.00×10^-3 mol?L^-1出現(xiàn)磚紅色沉淀時(shí)，由Ksp（Ag₂CrO₄）和 c（CrO₄^2-）=5.00×10^-3，得c（Ag⁺）=

2.00×10-12 5.000×10-3

=2.00×10^-5 mol?L^-1，
所以c（Cl^-）=

1.79×10-10

2.00×10-5

=8.90×10^-6 mol?L^-1，故答案為：8.90×10^-6 mol?L^-1；
（5）①由Cl₂+2KOH=KCl+KClO+H₂O可知，（CN）₂的化學(xué)性質(zhì)和鹵素很相似，則（CN）₂與KOH（aq）反應(yīng)的化學(xué)方程式為（CN）₂+2KOH=KCN+KCNO+H₂O，離子反應(yīng)為（CN）₂+2OH^-═CN^-+CNO ^-+H₂O，故答案為：（CN）₂+2OH^-═CN^-+CNO ^-+H₂O；
 ②氰（CN）₂分子中各原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則每個(gè)碳原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氮原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，所以其結(jié)構(gòu)式為N≡C-C≡N，則CN^-的電子式為，故答案為：；
③1g氣態(tài)（CN）₂完全燃燒放出21.1kJ的熱，則1molCN）₂完全燃燒放出21.1kJ×52=1097.2kJ的熱，則熱化學(xué)方程式為（CN）₂（g）+2O₂（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=-1097.2kJ．mol^-1，故答案為：（CN）₂（g）+2O₂（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=-1097.2kJ．mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及物質(zhì)含量的測(cè)定、氧化還原反應(yīng)及溶度積的計(jì)算，把握習(xí)題中的信息及發(fā)生的氧化還原反應(yīng)、Ksp的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，（4）為解答的難點(diǎn)，側(cè)重學(xué)生分析能力及計(jì)算能力的考查，題目難度中等．