Question

【題目】某工業(yè)廢水中含有CN-和Cr2O72－等離子,需經污水處理達標后才能排放,污水處理廠擬用下列流程進行處理:

回答下列問題:

（1）步驟②中,CN-被ClO-氧化為CNO-的離子方程式為_______________。

（2）步驟④的反應為S2+Cr2O72－+H+SO42-+Cr3++H2O(未配平), 則每消耗0.4 molCr2O72－轉移轉移____mol e-。

（3）含Cr3+廢水可以加入熟石灰進一步處理,目的是_________________。

（4）在25 ℃下,將a mol·L-1的NaCN溶液與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應后測得溶液pH=7,用含a的代數式表示HCN的電離常數Ka=____。若25 ℃時將濃度均為0.1 mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后,溶液呈堿性,則關于該溶液的說法不正確的是____(填字母)。

a.此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)

b.此溶液一定有c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)

c.混合溶液中水的電離程度一定大于該溫度下純水的電離程度

d.此溶液加入少量氫氧化鈉或鹽酸,溶液的pH變化不大

（5）除去廢水中的陽離子:取水樣于試管中,加入NaOH溶液觀察到有藍色沉淀生成,繼續(xù)加至不再產生藍色沉淀為止,再向溶液中加入一定量的Na2S溶液,藍色沉淀轉化成黑色沉淀。該過程中反應的離子方程式為_______、___________。

Answer 1

【答案】 CN-+ClO-CNO-+Cl- 2.4 調節(jié)廢水的pH,使其轉化成Cr(OH)3沉淀進而除去(其他合理答案也可) (100a-1)×10-7 mol·L-1 b Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ Cu (OH)2(s)+S2-(aq)CuS(s)+2OH-(aq)

【解析】（1）步驟②中，堿性條件下，CN－離子與NaClO發(fā)生氧化還原反應生成CNO－、Cl－離子，離子反應為：CN－+ClO－═CNO－+Cl－；（2）步驟④的反應為S2+Cr2O72－+H+SO42-+Cr3++H2O(未配平)，根據0.4 mol Cr2O72－等轉化為Cr3＋，鉻元素化合價降低3價，0.4molCr2O72－共得到了0.4×（2×3）mol=2.4mol；（3）含Cr3+廢水可以加入熟石灰進一步處理，目的是調節(jié)廢水的pH,使其轉化成Cr(OH)3沉淀進而除去(其他合理答案也可) ；（4）由電荷守恒c（Na＋）+c（H＋）=c（OH－）+c（CN－）+c（Cl－）及pH=7，可知c（H＋）=c（OH－）=10-7 mol·L－1，c（CN－）=c（Na＋）-c（Cl－）=a/2mol·L－1-0.01/2mol·L－1，再根據物料守恒：c（CN－）+c（HCN）=c（Na＋）=a/2mol·L－1；Ka﹦c(H＋)．c(CN－)/c(HCN)=

= (100a-1)×10-7 mol·L-1；若25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后，混合后得溶液中c（HCN）=0.05 mol·L-1，c（NaCN）=0.05 mol·L-1，溶液呈堿性，說明NaCN水解程度大于HCN的電離程度；a、據電荷守恒可知c（H＋）+c（Na＋）=c（CN－）+c（OH－），此溶液一定有c（Na＋）+c（H＋）=c（OH－）+c（CN－），故a正確；b．由物料守恒可知c（HCN）+c（CN－）=0.1mol·L-1，所以c（HCN）+c（CN－）=2c（Na＋），故b錯誤；c．若25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后，混合后得溶液中c（HCN）=0.05 mol·L-1，c（NaCN）=0.05 mol·L-1，溶液呈堿性，說明NaCN水解程度大于HCN的電離程度，混合溶液中水的電離程度一定大于該溫度下純水的電離程度，故c正確；d．若25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后形成緩沖溶液，此溶液加入少量氫氧化鈉抑制水解，促進電離，加入鹽酸抑制電離促進水解，溶液酸堿性變化不大，所以溶液的pH變化不大，故d正確；故選b。（5）藍色沉淀為Cu(OH)2，CuS（s）比Cu(OH)2（s）更難溶，發(fā)生了沉淀的轉化，反應方程式為：Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ (7). Cu (OH)2(s)+S2-(aq)CuS(s)+2OH-(aq)