Question

9．Cr₂O₇^2-和CN^-是工業廢水中常見的污染物，若利用下列流程可對分別含兩種離子的廢水綜合處理：

已知：Cr³⁺也有一定毒性，Cr³⁺在pH=6.0時開始沉淀，pH=8.0時沉淀完全．
回答下列問題：
（1）已知步驟②中無氣體生成，寫出反應的離子方程式CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-，步驟④中NaClO可將CNO^-處理為完全無害的溶液，該過程中有兩種無毒的不支持燃燒的氣體產生，寫出這兩種氣體的化學式N₂、CO₂．
（2）步驟⑥的反應為  S₂O₃^2-+Cr₂O₇^2-+2H⁺→SO₄^2-+Cr³⁺+H₂O（未配平），每處理1mol Cr₂O₇^2-轉移6mol e^-．
（3）濾渣C的化學式為Cr（OH）₃，溶液A和溶液B混合可使廢水中的Cr³⁺沉淀的原因是兩溶液混合后pH≥8，故Cr³⁺完全沉淀．
（4）步驟⑦的操作名稱為過濾，若該操作在實驗室中進行，則所需的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯．

Answer 1

分析 含CN^-廢水調整溶液PH加入NaClO溶液，步驟②中無氣體生成，氧化CN^-離子反應生成CNO^-的廢水，步驟④中NaClO可將CNO^-處理為完全無害的溶液，該過程中有兩種無毒的不支持燃燒的氣體產生，生成氣體為N₂、CO₂，溶液A含有NaCl、NaOH等溶質，含Cr₂O₇^2-的廢水調整溶液PH加入Na₂S₂O₃發生氧化還原反應得到含硫酸根離子的廢水，Cr₂O₇^2-被還原生成Cr³⁺，和含CNO^-的廢水繼續處理得到濾渣C為Cr（OH）₃，濾液D主要含有硫酸鈉，以此解答該題．

解答 解：（1）含CN^-廢水調整溶液PH加入NaClO溶液，步驟②中無氣體生成，說明ClO^-氧化CN^-生成Cl^-、CNO^-的廢水，反應的離子方程式為CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-，步驟④中NaClO可將CNO^-處理為完全無害的溶液，該過程中有兩種無毒的不支持燃燒的氣體產生，由物質的組成元素可知應為N₂、CO₂，
故答案為：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；N₂、CO₂；
（2）反應S₂O₃^2-+Cr₂O₇^2-+H⁺-→SO₄^2-+Cr³⁺+H₂O中，Cr元素化合價有+6價降低到+3價，則每處理1mol Cr₂O₇^2-轉移6mol電子，
故答案為：6；
（3）由題給信息“已知：Cr³⁺也有一定毒性，Cr³⁺在pH=6.0時開始沉淀，pH=8.0時沉淀完全．”可知溶液A和溶液B混合可使廢水中的Cr³⁺沉淀的原因是兩溶液混合后pH≥8，
故答案為：兩溶液混合后pH≥8，故Cr³⁺完全沉淀；
（4）步驟⑦用于分離固體和液體，應為過濾操作，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯，
故答案為：過濾；漏斗、玻璃棒、燒杯．

點評 本題考查了物質的分離和提純方法、氧化還原反應，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，題目注重了化學與實際生產的聯系，學生應學會利用物質的性質、元素的化合價、電子守恒等來解答，題目難度中等．