CN-可以造成水体污染，某小组采用如下方法对污水进行处理。I．双氧水氧化法除NaCN（1）...

CN-可以造成水体污染，某小组采用如下方法对污水进行处理。

I．双氧水氧化法除NaCN

（1）NaCN的电子式为____________，用离子方程式表示NaCN溶液呈碱性的原因____________

（2）碱性条件下加入H202除CN-，可得到纯碱和一种无色无味的无毒气体，该反应的离子方程式为________________

Ⅱ．CN -和Cr2072-联合废水处理法

（3）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为____________

（4）步骤③中，每处理0．4 mol Cr2072-，至少消耗Na2S2O3　 　　　　　 mol。

Ⅲ，电化学法处理CN–

如下图装置模拟电化学法处理CN -，有关结果见右表。

（5）若乙池中石墨(I)极产生无毒无害的物质，其电极反应式为____________

（6）该实验表明电化学法处理CN -时，影响处理速率的因素有　　　　　　　　 、____________

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工农业废水以及生活污水的大量排放造成水体污染。工业上处理水体中NO3-的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下：

(1)先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁诱，然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子方程式是_______________________。　 　　　　　

②判断铁屑洗净的方法是______________________。　　

⑵将KNO3溶液的pH调至2.5。

①从氧化还原的角度分析调制溶液pH的原因是________________。

②研究发现，若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降，其原因是________________。

(3)将上述处理过的足量铁屑投入⑵的溶液中。下图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化关系。t1时刻前该反应的离子方程式是______________。

(4)工业上可用纳米铁粉处理地下水中的污染物。一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4-(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-，其离子方程式为_____________。

(5)铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)也可用于处理水中污染物。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如下图所示：

①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除少量的Cu2+和Pb2+，其原因是____________。

②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是___________ 。

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工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下。

（1）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子反程式是__________。

②判断铁屑洗净的方法是__________。

（2）将KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________。

（3）将上述处理过的足量铁屑投入（2）的溶液中。如图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答：

①t1时刻前该反应的离子方程式是__________。

②t2时刻后，该反应仍在进行，溶液中的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是__________。

（4）铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉，可以增大该反应的速率，提高的去除效果，其原因是__________。

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工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下。

（1）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子反程式是__________。

②判断铁屑洗净的方法是__________。

（2）将KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________。

（3）将上述处理过的足量铁屑投入（2）的溶液中。如图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答：

①t1时刻前该反应的离子方程式是__________。

②t2时刻后，该反应仍在进行，溶液中的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是__________。

（4）铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉，可以增大该反应的速率，提高的去除效果，其原因是__________。

【答案】　 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O　 测最后一次洗涤液的pH，若为7，则说明铁屑已洗净（或取少量最后一次洗涤液加入BaCl2溶液，若无明显现象，则说明铁屑已洗净）　 在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原　 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O　 生成的Fe2+水解　 炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率

【解析】(1). ①. 铁锈的主要成分是Fe2O3，与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

②. 判断铁屑是否洗净的方法是测最后一次洗涤液的pH，若为7，则说明铁屑已洗净，故答案为：测最后一次洗涤液的pH，若为7，则说明铁屑已洗净；

(2). pH调至2.5，是因为NO3－在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原，故答案为：NO3－在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原；

(3). ①. 根据图示可知，在t1时刻前，硝酸根离子、氢离子浓度逐渐减小，亚铁离子浓度增大，则在t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应，即4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4＋+3H2O，故答案为：4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4＋+3H2O；

②. 根据反应4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4＋+3H2O可知，溶液中NH4＋的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，所以原因是生成的Fe2+水解所致，故答案为：生成的Fe2+水解；

(4). 构成原电池可以加快化学反应速率，炭粉和铁屑构成了无数微小的原电池加快反应速率，故答案为：炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率。

点睛：本题主要考查硝酸、铁及其化合物的化学性质，试题难度中等。熟练掌握硝酸的化学性质和铁及其化合物的性质是解答本题的关键，本题的难点是第（3）问，解答本问时，需先仔细审图，根据图示得出t1时刻前，硝酸根离子、氢离子浓度是逐渐减小的，亚铁离子浓度是逐渐增大的，所以t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应，随着反应的进行，溶液中铵根离子浓度在增大，亚铁离子的浓度却没有增大，说明是生成的亚铁离子发生了水解反应，据此解答本题即可。

【题型】综合题
【结束】
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含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性，工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸，具体的流程如下：

已知：CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水，其它几种盐在常温下的溶度积常数如下表所示。

（1）用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4的原因（将离子方程式补充完整）：

+__________=+__________。____________

（2）向滤液1中加入BaCl2·2H2O的目的，是使从溶液中沉淀出来。

①结合上述流程说明熟石灰的作用：__________。

②结合表中数据，说明选用Ba2+而不选用Ca2+处理废水的理由：__________。

③研究温度对沉淀效率的影响。实验结果如下：在相同的时间间隔内，不同温度下的沉淀率，如下图所示。

已知：BaCrO4(s) Ba2+(aq)+ 　　　　　 ΔH>0

的沉淀效率随温度变化的原因是__________。

（3）向固体2中加入硫酸，回收重铬酸。

①硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图所示。结合化学平衡移动原理，解释使用0.450mol/L的硫酸时，重铬酸的回收率明显高于使用0.225mol/L的硫酸的原因：__________。

②回收重铬酸的原理如图所示。当硫酸浓度高于0.450mol/L时，重铬酸的回收率没有明显变化，其原因是__________。

（4）综上所述，沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与__________有关。

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天津“8.12"爆炸中扩散的CN-造成部分水体污染。某小组欲检测污水中CN-的浓度并模拟电化学法除去CN-。

探究I　 检测CN-浓度

资料：碱性条件下发生离子反应：2CN- +5 H2O2+9OH-=2CO32-+N2+6H2O

实验装置如图（其中加热、夹持装置省略）。（不考虑污水中其它离子反应）

（1）加入药品之前的操作是　 　　　　　 　 ；C中试剂是　　　　　　　 　　

（2）实验步骤如下：

（3）计算CN-的浓度，需称得的质量是　 　　　　　　　 。

（4）为了使检测更加准确，上述（2）中操作要特别注意一些事项。请写出至少一条　　　　　　　　 。

探究Ⅱ　 电化学法处理CN-的影响因素

由下图装置模拟电化学法实验，有关结果如右表。

（5）根据表格信息分析。

①X电极名称：________________；

②实验（1）中X换成Zn，则电流计读数的范围为________________

③若乙装置中阳极产生无毒无害物质，其电极方程式为 　　　　　　 　　 ；该实验说明电化学法处理CN-，影响处理速率的因素有 　　　　　　　 　 （至少两条）。

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氰化钠是一种重要的化工原料。泄漏时会导致环境污染，可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理。

（1）NaCN的电子式为_______。

（2）NaCN与双氧水反应为：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑，用H2O2处理1molNaCN时，反应中转移电子的物质的量为______mol。

（3）NaCN也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，产生对大气无污染的气体和Mn2+，该反应的离子方程式是____________。

（4）某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠（Na2S2O3），并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。

I.实验室通过下图装置制备Na2S2O3。

①装置中盛浓硫酸的仪器是_____，b装置的作用是________________。

②c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等，d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3，还可能有____________。

③实验结束后，在e处最好连接盛NaOH溶液的容器，再________________（填具体操作），最防止拆除装置时污染空气。

Ⅱ.测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知：①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L。

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

③实验如下：取15.00 mL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1.000 ×10-4 mol/L的标准AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为1.50 mL。

④滴定终点的判断方法是_______________。

（7）经计算处理后的废水中NaCN的浓度为________mg/L（保留两位小数），处理后的废水是否达到排放标准____________（填“是”或“否”）。

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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。

(1)含氰废水中的CN-有剧毒。

①CN-中N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是_______。

②NaClO溶液可将CN-氧化成N2、HCO3-，从而消除CN-污染，反应的离子方程式为_____。

(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去，其原理如图所示。

①A是电池的_________极(填“正”或“负”)；

②B极的电极反应式为_______。

(3)含重金属铬(Ⅵ)的废水具有较强的毒性，离子交换树脂(ROH)法可将有毒废水中的CrO42-和Cr2O72-吸附至树脂上除去，原理如下：2ROH+CrO42-→R2CrO4+2OH-、2ROH+Cr2O72-→R2Cr2O7+2OH- (已知：废水中存在如下平衡：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O）。

控制溶液酸性可以提高树脂对铬(Ⅵ)的去除率，其理由是_________。

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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。

（1）含氰废水中的CN－有剧毒。

①CN－中C元素显+2价， N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是　　　　　

②在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为　　　　　　 。

（2）含乙酸钠和对氯酚(）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如下图所示。

①B是电池的　　　　 极（填“正”或“负”）；

②A极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　 。

（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（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简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：　　　　　　　　　　　　　　　　

③电解过程中，采取一定措施可控制阳极室pH约为6-8，此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。

400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g•L-1（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。（乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1）

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（14分）

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。

（1）含氰废水中的CN－有剧毒。

①CN－中C元素显+2价， N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是    　　     ，共用电子对偏向N原子，N元素显负价。

②在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为    　　　     。

（2）含乙酸钠和对氯酚（）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如下图所示。

①B是电池的    　　　     极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为    　　　     。

（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（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简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：    　　　     。

③ 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。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g•L-1（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。（乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1）

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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。

（1）含氰废水中的CN－有剧毒。在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为_______。

（2）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。

① Na2FeO4中铁元素的化合价是______价。

② 用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是_______（用离子方程式表示）。

③ 工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3 +10NaOH+3NaClO=2_____+5_____+9_______。

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