氰化钠广泛用于电镀、金的提取及有机合成中,含氰废水属于高毒类,必须对其进行处理。
(1)向NaCN溶液中通入CO2能发生反应:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3。说明酸性:HCN___(填“>”或“<”)H2CO3。
(2)含CN-浓度较低的废水可直接用FeSO4 ▪7H2O处理,得到一种蓝色沉淀M,M的摩尔质量为324 g • mol-1,则M的化学式为_______。
(3)pH在7.5〜10之间用铜作催化剂的条件下,用SO2-空气处理含氰废水会生成NH3、碳酸氢盐及硫酸盐,已知参与反应的SO2与O2的物质的量之比为1:1,则该反应的离子方程式为___________。
(4)工业上常用碱性氯化法处理含氰废水,其原理如下:
①第一阶段的中间体CNC1中碳元素的化合价为________。
②某工厂含氰废水中NaCN的含量为147 mg • L-1,处理10m3这样的废水,理论上需要5 mol • L-1的NaClO 溶液_______L。
【答案】 < Fe2[Fe(CN)6][写 Fe3(CN)6不扣分] CN-+ O2+ SO2+2OH- + H2OHCO3- + NH3 + SO42- +4 15
(1)根据NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3可知,酸性:HCO3-<HCN<H2CO3,故答案为:<;
(2)含CN-浓度较低的废水可直接用FeSO4▪7H2O处理,得到一种蓝色沉淀M,根据M的摩尔质量为324 g • mol-1,M为六氰合铁(II)酸铁,化学式为Fe2[Fe(CN)6],故答案为:Fe2[Fe(CN)6];
(3)pH在7.5〜10之间用铜作催化剂的条件下,用SO2-空气处理含氰废水会生成NH3、碳酸氢盐及硫酸盐,已知参与反应的SO2与O2的物质的量之比为1:1,则反应的离子方程式为CN-+ O2+ SO2+2OH- + H2OHCO3- + NH3 + SO42-,故答案为:CN-+ O2+ SO2+2OH- + H2O
HCO3- + NH3 + SO42-;
(4)①CNC1中氯元素为-1价,N元素为-3价,根据正负化合价的代数和为0,碳元素的化合价为+4价,故答案为:+4;
②含量为147 mg • L-1,处理10m3的废水中含有NaCN的质量为147 mg • L-1×10×1000L=1470000 mg=1470g,物质的量为=30mol。由题意CN-最终被NaClO氧化成氮气和二氧化碳,所以1molCN-被氧化化合价升高2+3=5,所以NaClO化合价也降低5价即消耗2.5mol,所以完全处理含30molCN-的废水,理论上需要消耗NaClO的物质的量为30×2.5mol=75mol,需要5 mol • L-1的NaClO 溶液的体积为
=15L,故答案为:15。
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