Question

13．氰化鈉（NaCN）是一種重要化工原料，用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面．NaCN有劇毒，含氰廢水需經(jīng)無(wú)害化處理才能排放，某電鍍廠含氰廢水的一種工業(yè)處理流程如下：
已知：HCN有劇毒、易揮發(fā)．且K_a=6.02×10^-10，[Ag（CN）₂]^-（aq）?Ag⁺（aq）+2CN^-（aq）  K=1.3×10^-21
回答下列問題：
（1）CN^-中兩原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出CN^-的電子式．
（2）氰化鈉遇水會(huì)產(chǎn)生劇毒氫氰酸，請(qǐng)寫出相應(yīng)的離子方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-
（3）向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔．
（4）氧化池中氰化物的降解分兩步進(jìn)行
①CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，寫出相應(yīng)的離子方程式CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O，
②CNO^-被氯氣氧化成無(wú)毒的氣體，寫出相應(yīng)的離子方程式2CNO^-+3Cl₂+8OH^-=N₂↑+2CO₃^2-+6Cl^-+4H₂O
（5）貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進(jìn)行氧化的原因防止生成HCN
（6）電鍍廠電鍍銀時(shí)需要降低鍍層金屬的沉積速度，使鍍層更加致密．電解液使用Na[Ag（CN）₂]，請(qǐng)寫出陰極反應(yīng)式[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-，解釋工業(yè)電鍍中使用氰離子（CN^-）的原因Ag⁺和CN^-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可以控制銀離子濃度，使鍍層致密．

Answer 1

分析 含氰廢水加入稀硫酸在混酸器中反應(yīng)得到氰酸，通過水蒸氣在發(fā)生塔中促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔，被氫氧化鈉溶液吸收得到NaCN溶液，發(fā)生塔中剩余廢水先經(jīng)堿化后再進(jìn)行氧化，CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，CNO^-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體氮?dú)夂投�氧化碳，然后加入酸進(jìn)行中和過濾的堿溶于，處理水回用或排放，
（1）NaCN為離子化合物，CN^-中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，存在C≡N鍵；
（2）氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫；
（3）向發(fā)生塔中通水蒸汽可以將產(chǎn)物吹出；
（4）CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，同時(shí)得到還原產(chǎn)物氯離子；CNO^-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體是氮?dú)夂投�氧化碳，�?jù)此書寫方程式；
（5）氫氰酸屬于酸，可以和堿之間發(fā)生反應(yīng)；
（6）電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；根據(jù)Ag⁺和CN^-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物來回答．

解答 解：（1）CN^-中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，存在C≡N鍵，電子式為，故答案為：；
（2）氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫，方程式為CN^-+H₂O?HCN+OH^-，故答案為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；
（3）向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔，故答案為：促使HCN揮發(fā)進(jìn)入吸收塔；
（4）CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，同時(shí)得到還原產(chǎn)物氯離子，即CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O；CNO^-被氯氣氧化成無(wú)毒的兩種氣體是氮?dú)夂投�氧化碳，�?CNO^-+3Cl₂+8OH^-=N₂↑+2CO₃^2-+6Cl^-+4H₂O，
故答案為：CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O；2CNO^-+3Cl₂+8OH^-=N₂↑+2CO₃^2-+6Cl^-+4H₂O；
（5）貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進(jìn)行氧化，這樣可以防止生成HCN，故答案為：防止生成HCN；
（6）電解池中，電解液使用Na[Ag（CN）₂]，在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即：[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-，工業(yè)電鍍中使用氰離子，這樣Ag⁺和CN^-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可以控制銀離子濃度，使鍍層致密，
故答案為：[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-；Ag⁺和CN^-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可以控制銀離子濃度，使鍍層致密．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道注重了化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系的綜合知識(shí)題，考查利用氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)化，涉及氧化還原反應(yīng)等，明確該反應(yīng)中的生成物是解本題關(guān)鍵，還可以結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，題目難度中等．