Question

在氯氧化法處理含CN^-的廢水過(guò)程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽進(jìn)一步被氧化為無(wú)毒物質(zhì)．
（1）某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg?L^-1．現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(yīng)（其中N均為-3價(jià)）：
KCN+2KOH+Cl₂→KOCN+2KCl+H₂O
被氧化的元素是

 

．
（2）投入過(guò)量液氯，可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為氮?dú)猓��?qǐng)配平下列化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

KOCN+

 

KOH+

 

Cl₂→

 

CO₂+

 

N₂+

 

KCl+

 

H₂O
（3）若處理上述廢水20L，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，至少需液氯

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）化合價(jià)升高的元素被氧化；
（2）反應(yīng)中KOCN→N₂，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，共升高6價(jià)，Cl₂→KCl，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，共降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故N₂系數(shù)為1，Cl₂系數(shù)為3，結(jié)合原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)；
（3）計(jì)算廢水中KCN的質(zhì)量，再根據(jù)n=

m

M

計(jì)算KCN的物質(zhì)的量，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，生成CO、N₂，整個(gè)過(guò)程中C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高為+4價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（Cl₂），再根據(jù)m=nM計(jì)算需要氯氣的質(zhì)量．

解答： 解：（1）反應(yīng)中C元素化合價(jià)由KCN中+2價(jià)升高為KOCN中+4價(jià)，C元素被氧化，
故答案為：C；
（2）反應(yīng)中KOCN→N₂，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，共升高6價(jià)，Cl₂→KCl，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，共降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故N₂系數(shù)為1，Cl₂系數(shù)為3，結(jié)合原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，平衡后方程式為：2KOCN+4KOH+3Cl₂═2CO₂+N₂+6KCl+2H₂O，
故答案為：2、4、3、2、1、6、2；
（3）廢水中KCN的質(zhì)量為650mg/L×20L=13000mg=13g，物質(zhì)的量為

13g

65g/mol

=0.2mol，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，應(yīng)生成CO、N₂，整個(gè)過(guò)程中C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高為+4價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，電子轉(zhuǎn)移守恒可知2×n（Cl₂）=0.2mol×（4-2）+0.2mol×[0-（-3）]，解得n（Cl₂）=0.5mol，故需要氯氣的質(zhì)量為0.5mol×71g/mol=35.5g，
故答案為：35.5．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，為高頻考點(diǎn)，注意把握元素化合價(jià)的判斷，為解答該題的關(guān)鍵，結(jié)合電子得失守恒解答該題，難度不大．