Question

氰化钠(NaCN)是一种重要化工原料，用于化学合成、电镀、冶金等方面。NaCN有剧毒，含氰废水需经无害化处理才能排放，某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下：

已知：HCNO的结构式是：H-O-C≡N

HCN的Ka = 6.02×10^-10

[Ag(CN)₂]^-(aq) Ag⁺(aq) + 2CN^-(aq) K = 1.3×10^-21

回答下列问题：

（1）CN^-中两原子均为8电子稳定结构，请写出CN^-的电子式_____________________。

（2）氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，请写出相应的离子方程式                    。

（3）向发生塔中通水蒸汽的目的是                                         。

（4）氧化池中氰化物的降解分两步进行

CN^-被氯气氧化成低毒的CNO^- ，写出相应的离子方程式               ，

CNO^-被氯气氧化成无毒的两种气体，写出相应的离子方程式

（5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因___________________________。

（6）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度，使镀层更加致密。电解液使用Na[Ag(CN)₂]，请写出阴极反应式             ，解释工业电镀中使用氰离子(CN^-)的原因                        。

Answer

(每空2分，共16分)

（1）

（2）CN-+H2O HCN + OH-

（3）促使HCN挥发进入吸收塔

（4）CN-+Cl2 + 2OH- = CNO- + 2Cl- + H2O

2CNO- + 3Cl2 + 4OH- = N2 ↑ + CO2↑+ 6Cl- + 2H2O

（5）防止生成HCN 其他合理答案均得分

（6）[Ag(CN)2]- + e- = Ag + 2CN-；Ag+和CN-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密。

【解析】

试题分析：（1）CN-中各原子均满足8电子稳定结构，存在C≡N键，电子式为，故答案为：；

（2）氰化钠易发生水解产生氰化氢，方程式为CN-+H2O⇌HCN+OH-，故答案为：CN-+H2O⇌HCN+OH-；

（3）向发生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN挥发进入吸收塔，故答案为：促使HCN挥发进入吸收塔；

（4）CN-被氯气氧化成低毒的CNO-，同时得到还原产物氯离子，即CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O；CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，即2CNO-+3Cl2+4OH-=N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O；

（5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化，这样可以防止生成HCN，故答案为：防止生成HCN；

（6）电解池中，电解液使用Na[Ag(CN)2]，在阴极上发生得电子的还原反应，即：[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-，工业电镀中使用氰离子，这样Ag+和CN-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密，故答案为：[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-；Ag+和CN-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密。

【考点定位】考查电解原理；离子方程式的书写；氧化还原反应

【名师点晴】本题是一道注重了化学与实际生产的联系的综合知识题，考查利用氧化还原反应来实现废水的转化，涉及氧化还原反应等，明确该反应中的生成物是解本题关键，还可以结合原子守恒、转移电子守恒来分析解答。本题中（4）CN-被氯气氧化成低毒的CNO-，同时得到还原产物氯离子；CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，据此书写方程式；（6）电解池的阴极上发生得电子的还原反应；根据Ag+和CN-可以结合成稳定的络合物。