Question

7．8.12天津爆炸事故現(xiàn)場中的NaCN會進入水體，造成環(huán)境污染．氯氧化法可處理含CN^-的廢水，在堿性條件下，液氯將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽可進一步被液氯氧化為無毒物質(zhì)．涉及反應如下（化合物中的N均為-3價）：
①NaCN+2NaOH+Cl₂=NaOCN+2NaCl+H₂O
②NaOCN+NaOH+Cl₂=CO₂+N₂+NaCl+H₂O
（1）請配平反應②的化學方程式2NaOCN+4NaOH+3Cl₂=2CO₂+N₂↑+6NaCl+2H₂O
（2）某廢水中含NaCN，其濃度為490mg/L，現(xiàn)用氯氧化法處理．若處理該廢水20L，使NaCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，至少需液氯35.5 g．

Answer 1

分析 NaOCN+NaOH+Cl₂→CO₂+N₂+NaCl+H₂O中，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，結(jié)合電子守恒及原子守恒配平；計算廢水中NaCN的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算NaCN的物質(zhì)的量，由電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（Cl₂），再根據(jù)m=nM計算需要氯氣的質(zhì)量．

解答 解：NaOCN+NaOH+Cl₂→CO₂+N₂+NaCl+H₂O中，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，由電子守恒及原子守恒可知，該反應為2NaOCN+4NaOH+3Cl₂=2CO₂+N₂↑+6NaCl+2H₂O，廢水中NaCN的質(zhì)量0.49g/L×20L=9.8g，物質(zhì)的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{9.8g}{49g•mo{l}^{-1}}$=0.2mol，由NaCN+2NaOH+Cl₂=NaOCN+2NaCl+H₂O、2NaOCN+4NaOH+3Cl₂=2CO₂+N₂↑+6NaCl+2H₂O可知，使NaCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，應生成CO、N₂，整個過程中C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，遵循電子轉(zhuǎn)移守恒，則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：2NaOCN+4NaOH+3Cl₂=2CO₂+N₂↑+6NaCl+2H₂O；35.5．

點評 本題考查了環(huán)境污染及治理、氧化還原反應及計算，側(cè)重高頻考點的考查，注意題目中電子守恒的應用，綜合性較強，題目難度中等．