氰化物有剧毒，冶金工业会产生大量含氰化物的废水，其中氰化物以CN－等形式存在于废水中。某化...

氰化物有剧毒，冶金工业会产生大量含氰化物的废水，其中氰化物以CN－等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。

Ⅰ.查阅资料：含氰化物的废水处理方法。

利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质，如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-氧化成CNO－(CN-和CNO-中N元素均为－3价)，CNO－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。

Ⅱ.实验验证：处理CN-的效果。

化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验，以测定CN-被处理的百分率，实验步骤如下：

步骤1：取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。

步骤2：取浓缩后含CN－的废水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL(设其中CN-的浓度为0.2 mol·L-1)倒入甲中，塞上橡皮塞。

步骤3：点燃酒精灯对丁装置加热。

步骤4：打开甲上的橡皮塞和活塞，使甲中溶液全部放入乙中，关闭活塞。

步骤5：打开活塞K，通一段时间N2，关闭活塞K。

步骤6：实验完成后测定干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量m2[实验前干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量m1]。

回答下列问题：

(1)在处理方法中，在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式为：___________。

(2)对丁装置加热放在步骤3进行的原因是：___________。

(3)丙装置中的试剂是：___________。

(4)装置中石棉绒作用为：___________。

(5)干燥管Ⅱ的作用是：_____________________________。

(6)请简要说明实验中通入N2的目的是：______________________________。

(7)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408 g，则该实验中测得CN-被处理的百分率为：_______。

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NaCN是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质，严重危害人类健康。

(1)含氰废水中的氰化物常以[Fe(CN)6]3-和CN-的形式存在，工业上有多种废水处理方法。其中电解处理法如图：

用如图所示装置处理含CN-废水时，控制溶液pH为9~10并加入一定量的NaCl，一定条件下电解，阳极产生的ClO-将CN-氧化为无害物质而除去。铁电极为_____________(填“阴极”或“阳极”)，阳极产生的ClO-的电极反应为_______________________，阳极产生的ClO-将CN-氧化为无害物质而除去的离子方程式为___________________________________。

(2)可用以下方法测定处理后的废水中NaCN的含量。已知：Ⅰ.废水中NaCN 的最高排放标准为0.50mg/L；Ⅱ.Ag+ +2CN-=[Ag(CN)2]-，Ag++I-=AgI↓，AgI沉淀呈黄色，且CN- 优先与Ag+反应。实验如下：20.00mL处理后的含NaCN 的废水于锥形瓶中，并滴加几滴KI 溶液作指示剂，用1.00×10-4mol/L的标准AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为15.00mL。

①滴定时1.00×10-4mol/L的标准AgNO3溶液应用_________________(填仪器名称)盛装；滴定终点时的现象是____________________________。

②处理后的含NaCN 的废水是否达到排放标准____________(填“是”或“否”)。

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氰化钠是一种剧毒物质，工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠。硫代硫酸钠的工业制备原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2 。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠，并检测氰化钠废水处理排放情况。

I.实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3

（1）实验中要控制SO2生成速率，可采取的措施有_____________(写出一条)。

（2）b装置的作用是_____________ 。

（3）反应开始后，c 中先有淡黄色浑浊产生，后又变为澄清，此浑浊物为__________(填化学式)。

（4）实验结束后，在e处最好连接盛__________(填“NaOH 溶液”、“水”、“CCl4”中的一种) 的注射器，接下来的操作为______________，最后拆除装置。

II.氰化钠废水处理

（5）已知: a.废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L；

b.Ag++2CN-==[Ag(CN)2]-，Ag++I-=AgI↓，AgI 呈黄色，且CN-优先与Ag+反应。

实验如下: 取20.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中，并滴加几滴KI溶液作指示剂，用1.00×10-4mol/L的标准AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为1.50mL。

①滴定时1.00×10-4mol/L的标准AgNO3溶液应用________(填仪器名称) 盛装； 滴定终点时的现象是______________。

②处理后的废水是否达到排放标准_______(填“是”或“否”)。

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工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到所需产品同时产生了大量废气、废水、废渣。某工厂排放的废水中含有Cu2＋、Fe2＋、Hg2＋、H＋等离子，某化学小组为了充分利用资源和保护环境，准备回收废水中的铜和汞，同时得到绿矾。他们设计了如下实验方案：

（1）现有仪器：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等，完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是__________设计简单实验检验绿矾是否变质，简述你的操作：__________。

（2）步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是__________，步骤Ⅱ中__________(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。

（3）步骤V利用氧化铜制取铜有如下四种方案：

方案甲：利用氢气还原氧化铜；

方案乙：利用一氧化碳还原氧化铜；

方案丙：利用炭粉还原氧化铜；

方案丁：先将氧化铜溶于稀硫酸，然后加入过量的铁粉、过滤，再将滤渣溶于过量的稀硫酸，再过滤、洗涤、烘干。

从安全角度考虑，方案__________不好；从产品纯度考虑，方案__________不好。

（4）写出步骤Ⅱ中涉及反应的离子方程式：__________；步骤Ⅳ得到绿矾的操作蒸发浓缩__________、__________。

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（8分）防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放。有一种工业废水，已知其中含有大量的Fe²⁺ 和SO₄^2－，少量的Ag⁺ 以及部分污泥。某校化学兴趣小组同学通过下列操作过程，回收物质，处理废水。

根据上述操作过程，回答下列问题：

（2）操作②的名称是________。

（3）向溶液A中需要加入过量X，X是________，发生反应的离子方程式为________。

（4）上述操作回收到的物质是________。

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防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放。有一种工业废水，已知其中含有大量的Fe2+ 和SO42－，少量的Ag+和Na+，以及部分污泥。某校化学兴趣小组同学通过下列操作过程，回收物质，处理废水。

根据上述操作过程，回答下列问题：

（1）在实验室进行Ⅰ操作时，需要的主要玻璃仪器有 　　　　　　　　　　 。

（2）操作Ⅱ的名称是　　　　 　　 　　 。

（3）向溶液A中需要加入过量X，X是　　 　　　　　　　　 ，发生反应的离子方程式为　　　　　 　　 。

（4）上述操作回收到的固体B是　　　 　　　　　 　　 ，晶体是　 　　　　　　 　 　　 。（两空均写名称）

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硫化氢毒性很大，俗称“一口闷”，工业废水中的硫化物在酸性条件下会以硫化氢的形式逸出。某课外小组以碘量法测定废水中的硫化物，实验装置如图所示，实验步骤及测定原理如下：

Ⅰ．取样、吹气、固硫

连接装置，打开氮气源，检查装置气密性。移取一定体积1mol·L－1乙酸锌溶液于两支吸收管中，取200mL水样于反应瓶中，通入氮气一段时间。移取10mL盐酸于反应瓶中，水浴加热，继续通入氮气。已知乙酸锌与硫化氢反应生成硫化锌沉淀（硫化氢被完全吸收）。

Ⅱ．滴定

关闭气源，往两个吸收管中各加入0.010mol·L－1的碘标准溶液100mL（过量），再加入盐酸5mL，静置。加入淀粉指示液，用0.010mol·L－1的硫代硫酸钠标准溶液对两支吸收管中的液体进行滴定。（已知：）

回答下列问题：

（1）水浴加热的温度不能高于85℃，原因是_____________________________。

（2）加入碘标准溶液时，吸收管中发生反应的化学方程式为________________。

（3）该实验使用两个吸收管的原因是_____________________________，若只使用一个吸收管，会导致测定结果偏______________________（填“高”或“低”）。

（4）该200mL水样经吹气、固硫后，滴定操作时共消耗160mLNa2S2O3溶液，则废水中硫的含量为________mg·L－1。

（5）实验室常用FeS固体与酸反应制取H2S。实验室制取H2S时，从反应物与生成物的状态、性质和反应条件分析，下列发生装置中可选用的是________（填序号）。

（6）将二氧化氯溶液加入硫化氢溶液中，然后加入少量稀盐酸酸化的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式：____。

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生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关四环素对破氰反应速率的影响(注：破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应)

相关资料

①氰化物主要以CN－和[Fe(CN)6]3-两种形式存在

②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂，Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计。

③[Fe(CN)6]3-较CN－难被双氧水氧化，且pH值越大，越稳定，越难被氧化。

实验过程

（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)

实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示。

（2）实验①中20～60min时间段反应速率：υ(CN-)=___mol•L-1•min-1。

（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是__(填一点即可)，在偏碱性条件下，含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式___。

（4）该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成表2中内容。(己知：废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)___

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对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。

（1）硫酸厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以 H3AsO3 形式存在)含量极高，为控制砷的排放， 某工厂采用化学沉淀法处理含砷废水。请回答以下问题：

①已知砷是氮的同族元素，比氮原子多 2 个电子层，砷在元素周期表的位置为_____。

②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷，生成物为难溶性的三硫化二砷，该反 应的离子方程式为_____。

（2）电镀厂的废水中含有的 CN-有剧毒，需要处理加以排放。处理含 CN-废水的方法之一是在 微生物的作用下，CN-被氧气氧化成 HCO3- ，同时生成 NH3，该反应的离子方程式为_____。

(3)电渗析法处理厨房垃极发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子， A―表示乳酸根离子)：

①阳极的电极反应式为_____

②电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6～8，此时进入浓缩室的 OH－可忽略不 计。400 mL 10 g·L－1 乳酸溶液通电一段时间后， 浓度上升为 145 g/L(溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为_____L (已知：乳酸的摩尔质量为 90 g/mol)。

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对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。硫酸厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量极高，为控制砷的排放，某工厂采用化学沉淀法处理含砷废水。请回答以下问题：

（1）若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10-4 mol·L-1，则c(AsO43-)不超过 ____mol·L-1。

（2）工厂排放出的酸性废水中的三价砷(弱酸H3AsO3)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷 (弱酸H3AsO4)，此时MnO2被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为_________________。

（3）砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25 ℃)为Ka1=5.6×10-3，Ka2=1.7×10-7，Ka3=4.0×10-12，第三步电离的平衡常数表达式为Ka3=_________，Na3AsO4第一步水解的离子方程式为AsO43－+H2OHAsO42－+OH-，该步水解的平衡常数(25 ℃)为____。

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