Question

20．氰化鈉（NaCN）是一種重要化工原料，用于化學合成、電鍍、冶金等方面．NaCN有劇毒，含氰廢水需經無害化處理才能排放，某電鍍廠含氰廢水的一種工業處理流程如圖：

已知：HCNO的結構式是：H-O-C≡N
HCN的Ka=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電子穩定結構，請寫出CN^-的電子式．
（2）氰化鈉遇水會產生劇毒氫氰酸，請寫出相應的離子方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-．
（3）向發生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發進入吸收塔．
（4）氧化池中氰化物的降解分兩步進行
CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，寫出相應的離子方程式CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O，
CNO^-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體，寫出相應的離子方程式2CNO^-+Cl₂+4OH^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-+2H₂O．
（5）貯水池中廢水須先經堿化后再進行氧化的原因防止生成HCN．
（6）電鍍廠電鍍銀時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]，請寫出陰極反應式[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-，解釋工業電鍍中使用氰離子（CN^-）的原因Ag⁺和CN^-可以結合成穩定的絡合物，可以控制銀離子濃度，使鍍層致密．

Answer 1

分析 （1）NaCN為離子化合物，CN^-中各原子均滿足8電子穩定結構，存在C≡N鍵；
（2）氰化鈉易發生水解產生氰化氫；
（3）向發生塔中通水蒸汽可以將產物吹出；
（4）CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，同時得到還原產物氯離子；CNO^-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體是氮氣和二氧化碳，據此書寫方程式；
（5）氫氰酸屬于酸，可以和堿之間發生反；
（6）電解池的陰極上發生得電子的還原反應；根據Ag⁺和CN^-可以結合成穩定的絡合物來回答．

解答 解：（1）CN^-中各原子均滿足8電子穩定結構，存在C≡N鍵，電子式為，故答案為：；
（2）氰化鈉易發生水解產生氰化氫，方程式為CN^-+H₂O?HCN+OH^-，故答案為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；
（3）向發生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發進入吸收塔，故答案為：促使HCN揮發進入吸收塔；
（4）CN^-被氯氣氧化成低毒的CNO^-，同時得到還原產物氯離子，即CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O；CNO^-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體是氮氣和二氧化碳，即2CNO^-+Cl₂+4OH^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-+2H₂O；
故答案為：CN^-+Cl₂+2OH^-=CNO^-+2Cl^-+H₂O；2CNO^-+Cl₂+4OH^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-+2H₂O；
（5）貯水池中廢水須先經堿化后再進行氧化，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]，在陰極上發生得電子的還原反應，即：[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-，工業電鍍中使用氰離子，這樣Ag⁺和CN^-可以結合成穩定的絡合物，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^-可以結合成穩定的絡合物，可以控制銀離子濃度，使鍍層致密．

點評 本題是一道注重了化學與實際生產的聯系的綜合知識題，考查利用氧化還原反應來實現廢水的轉化，涉及氧化還原反應等，明確該反應中的生成物是解本題關鍵，還可以結合原子守恒、轉移電子守恒來分析解答，題目難度中等．