Question

【題目】（本題12分）

Ⅰ.某廠廢水中含KCN，其濃度為0.01mol·L-1，現用氯氧化法處理，發生如下反應(化合物中N化合價均為-3價)：

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

（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣，請配平下列化學方程式：

（3）若將10 L含KCN的濃度為0.01mol· L-1的廢水中KCN氧化除去，最少需要氯氣_______mol。

Ⅱ.某實驗小組為了測定（3）中溶液多余Cl2的含量，常用Na2S2O3標準溶液進行定量測定。

（4）現實驗室需用480mL一定濃度的Na2S2O3溶液，配制該溶液所需玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還需 。

（5）Na2S2O3還原性較強，在溶液中易被Cl2氧化成SO42﹣，因此Na2S2O3常用作脫氯劑，該反應的離子方程式為 。

（6）現取（3）中溶液20.00mL，用a mol·L-1 Na2S2O3溶液進行滴定，經過平行實驗測得消耗Na2S2O3標準溶液b mL，計算廢液中Cl2的濃度為 mol·L-1 (用含a 、b的表達式表示) 。

Answer 1

【答案】（1）C（2）2KOCN+3Cl2 +8KOH→2K2CO3+N2+6KCl+4H2O（3）0.25

（4）500mL容量瓶；（5）S2O32﹣+4Cl2+5H2O＝2SO42﹣+8Cl﹣+10H+

或S2O32﹣+4Cl2+10OH—＝2SO42﹣+8Cl—+5H2O；（6）0.2ab或ab/5

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）反應KCN+2KOH+Cl2＝KOCN+2KCl+H2O氯元素化合價降低，被還原。碳元素化合價從＋2價升高到＋4價，失去電子，因此被氧化的元素是C；

（2）氯元素的化合價從0價降低到－1價，得到1個電子。氮元素化合價從－3價升高到0價，失去3 個電子，因此根據電子得失守恒可知氧化劑和還原劑的物質的量之比是3：2，根據原子守恒可知還有水生成，因此反應的方程式為2KOCN+3Cl2 +8KOH→2K2CO3+N2+6KCl+4H2O；

（3）根據以上分析可知1molNaCN最終被氧化為碳酸鉀和氮氣，失去5mol電子，1氯氣得到2mol電子，根據電子得失守恒可知將10 L含KCN的濃度為0.01mol· L-1的廢水中KCN氧化除去，最少需要氯氣＝0.25mol。

Ⅱ.（4）沒有480mL容量瓶，所以還需500mL容量瓶；

（5）Na2S2O3還原性較強，在溶液中易被Cl2氧化成SO42﹣，該反應的離子方程式為S2O32﹣+4Cl2+5H2O＝2SO42﹣+8Cl﹣+10H+。

（6）消耗Na2S2O3的物質的量是0.001abmol，根據方程式可知消耗氯氣是0.004abmol，因此廢液中Cl2的濃度為0.004abmol÷0.02L＝0.2abmol·L-1。