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

Question

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（K_i=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：

（1）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______________________。

（2）写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。

_______________________________________

（3）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。

（4）（CN）₂与Cl₂的化学性质相似。（CN）₂与NaOH溶液反应生成_________、__________和H₂O。

Answer 1

【答案】（1）碱性；防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气。

（2）2OCN^－+3ClO^－＝CO₃^2－+CO₂↑+3Cl^－+N₂↑    

（3）14 900   

（4）NaOCN、NaCN 

【解析】

（3）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的质量为g。

（4）(CN)₂与Cl₂的化学性质相似，则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知(CN)₂与NaOH溶液反应生成NaOCN、NaCN和H₂O。

【考点定位】考查氧化还原反应方程式书写、计算、元素周期律等有关判断

【名师点睛】对于HAH⁺+A^-，K_i=，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，K_i值越大说明酸性越强。HCN的K_i=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。该题中主要涉及氧化还原反应， 氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。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）。若将电子守恒规律应用于解题，可以大大简化我们的计算过程，收到事半功倍的效果。守恒法是中学化学中常用的解题方法之一，守恒法包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。① 在溶液中存在着阴阳离子，由于溶液呈电中性，所以可考虑电荷守恒； ②在氧化还原反应中存在着电子的转移，通常考虑电子守恒。③在某些复杂多步的化学反应中可考虑某种元素的守恒法；④在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。微粒半径比较可能涉及到原子或者离子，一般规律是：电子层数多的微粒半径大，当电子层数相同时原子序数大的半径小。