Question

Ⅰ.某厂废水中含KCN，其浓度为0.01mol·L^-1，现用氯氧化法处理，发生如下反应(化合物中N化合价均为-3价)：

（1）KCN+2KOH+Cl₂＝KOCN+2KCl+H₂O被氧化的元素是______________。(用元素符号表示)

（2）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气，请配平下列化学方程式：____

_____KOCN+_____Cl₂ +_____→_____K₂CO₃+_____N₂+_____KCl+_____

（3）若将10 L含KCN的浓度为0.01mol·L^-1的废水中KCN氧化除去，最少需要氯气_______mol。

Ⅱ.某实验小组为了测定（3）中溶液多余Cl₂的含量，常用Na₂S₂O₃标准溶液进行定量测定。

（4）现实验室需用480mL一定浓度的Na₂S₂O₃溶液，配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需_____________。

（5）Na₂S₂O₃还原性较强，在溶液中易被Cl₂氧化成SO₄^2﹣，因此Na₂S₂O₃常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为____________________________。

（6）现取（3）中溶液20.00mL，用a mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液进行滴定，经过平行实验测得消耗Na₂S₂O₃标准溶液b mL，计算废液中Cl₂的浓度为___________mol·L^-1(用含a、b的表达式表示)。

Answer

C 2KOCN+3Cl2+8KOH→2K2CO3+N2+6KCl+4H2O 0.25 500mL容量瓶 S2O32﹣+4Cl2+5H2O＝2SO42﹣+8Cl﹣+10H+或S2O32﹣+4Cl2+10OH—＝2SO42﹣+8Cl—+5H2O 0.2ab或ab/5

【解析】

Ⅰ.（1）反应KCN+2KOH+Cl2＝KOCN+2KCl+H2O氯元素化合价降低，被还原。碳元素化合价从＋2价升高到＋4价，失去电子，因此被氧化的元素是C；

（2）氯元素的化合价从0价降低到－1价，得到1个电子。氮元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，因此根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是3：2，根据原子守恒可知还有水生成，因此反应的方程式为2KOCN+3Cl2 +8KOH＝2K2CO3+N2+6KCl+4H2O；

（3）根据以上分析可知1molKCN最终被氧化为碳酸钾和氮气，失去5mol电子，1氯气得到2mol电子，根据电子得失守恒可知将10 L含KCN的浓度为0.01mol·L-1的废水中KCN氧化除去，最少需要氯气＝0.25mol。

Ⅱ.（4）没有480mL容量瓶，所以还需500mL容量瓶；

（5）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42﹣，该反应的离子方程式为S2O32﹣+4Cl2+5H2O＝2SO42﹣+8Cl﹣+10H+。

（6）消耗Na2S2O3的物质的量是0.001abmol，根据方程式可知消耗氯气是0.004abmol，因此废液中Cl2的浓度为0.004abmol÷0.02L＝0.2abmol·L-1。