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        1. 【題目】氰化物在冶金等行業(yè)應用廣泛,含氰廢水的處理顯得尤為重要.含氰廢水中的氰化物常以[Fe(CN)6]3和CN的形式存在,工業(yè)上有多種廢水處理方法.
          (1)電解處理法
          圖1電源廢水鐵電極石墨電極
          用圖1所示裝置處理含CN廢水時,控制溶液pH為9~10并加入NaCl,一定條件下電解,陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為無害物質(zhì)而除去.鐵電極為(填“陰極”或“陽極”),陽極產(chǎn)生ClO的電極反應為
          (2)UV(紫外光線的簡稱)﹣H2O2氧化法. 實驗過程:取一定量含氰廢水,調(diào)節(jié)pH,加入一定物質(zhì)的量的H2O2 , 置于UV工藝裝置中,光照一定時間后取樣分析.
          【查閱資料】①在強堿性溶液中4[Fe(CN)6]3+4OH═4[Fe(CN)6]4+O2↑+2H2O,[Fe(CN)6]4更穩(wěn)定;
          ②[Fe(CN)6]3轉化為CN容易被H2O2除去;
          ③HCN是有毒的弱酸,易揮發(fā).
          Ⅰ.廢水中的CN經(jīng)以下反應實現(xiàn)轉化:CN+H2O2+H2O═A+NH3↑,則A是(用符號表示).
          Ⅱ.K3[Fe(CN)6]在中性溶液中有微弱水解,用方程式表示水解反應
          Ⅲ.含氰廢水在不同pH下的除氰效果如圖2所示,pH選擇的最佳范圍應為(a.7﹣10;b.10﹣11;c.11﹣13),解釋選擇該pH范圍的原因
          Ⅳ.圖3表示某pH時,加入不同量H2O2 , 處理30min后測定的樣品含氰濃度.由圖可知:n(H2O2):n(CN)=250:1時,剩余總氰為0.16mgL﹣1 , 除氰率達80%,計算0﹣30min時間段反應速率v(CN)=mgL﹣1min﹣1(結果保留兩位有效數(shù)字).

          【答案】
          (1)陰極;2OH+Cl﹣2e═ClO+H2O
          (2)HCO3;[Fe(CN)6]3+3H2O?Fe(OH)3+3HCN+3CN;b;堿性適中,有利于[Fe(CN)6]3轉變?yōu)镃N而被氧化;堿性太強,溶液中4[Fe(CN)6]3+4OH═4[Fe(CN)6]4+O2↑+2H2O生成[Fe(CN)6]4后難以除去;堿性太弱[Fe(CN)6]3難以水解釋放出CN(且水解產(chǎn)生少量HCN有毒);0.021
          【解析】解:(1)廢水中含CN , 控制溶液pH為9~10并加入NaCl,陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化,說明溶液中的氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應,電極反應為:2OH+Cl﹣2e═ClO+H2O,陰極是氫離子得電子產(chǎn)生氫氣,鐵是活性電極,在裝置中只能作陰極,不參加反應,所以答案是:陰極;2OH+Cl﹣2e═ClO+H2O;(2)Ⅰ根據(jù)離子反應方程式CN+H2O2+H2O═A+NH3↑可知,N化合價為﹣3價,反應前后不改變,只能是雙氧水將C從+2介氧化到+4價,根據(jù)電荷守恒和原子守恒,A應是帶一個負電荷的陰離子,且包含1個C,1個H,3個O,即HCO3 ,
          所以答案是:HCO3;ⅡFe(OH)3是弱堿,HCN是弱酸,則K3[Fe(CN)6]在中性溶液中有Fe3+和CN發(fā)生微弱水解,即[Fe(CN)6]3+3H2OFe(OH)3+3HCN+3CN
          所以答案是:[Fe(CN)6]3+3H2OFe(OH)3+3HCN+3CN;Ⅲ圖2顯示,PH在10﹣11時,除氰率超過80%,堿性適中,有利于[Fe(CN)6]3轉變?yōu)镃N而被氧化;堿性太強,溶液中4[Fe(CN)6]3+4OH═4[Fe(CN)6]4+O2↑+2H2O生成[Fe(CN)6]4后難以除去;堿性太弱[Fe(CN)6]3難以水解釋放出CN(且水解產(chǎn)生少量HCN有毒),
          所以答案是:b;堿性適中,有利于[Fe(CN)6]3轉變?yōu)镃N而被氧化;堿性太強,溶液中4[Fe(CN)6]3+4OH═4[Fe(CN)6]4+O2↑+2H2O生成[Fe(CN)6]4后難以除去;堿性太弱[Fe(CN)6]3難以水解釋放出CN(且水解產(chǎn)生少量HCN有毒);Ⅳ剩余總氰為0.16mgL﹣1 , 除氰率達80%,則氰的總量為:0.16mgL﹣1÷(1﹣80%)=0.80mgL﹣1 ,
          0﹣30分鐘氰的改變量為:△c(CN)=0.80mgL﹣1×80%=0.64mgL﹣1 , v(CN)= = =0.021mgL﹣1min﹣1
          所以答案是:0.021.

          練習冊系列答案
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