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氢氰酸(HCN)有剧毒,易挥发。金矿提金时,用NaCN溶液浸取金生成[Au(CN)2]-,再用锌置换出金,产生的含氰废水需处理后排放。
(1)①[Au(CN)2]-存在着两步电离平衡,其第一步电离方程式为
[Au(CN)2]+⇌[Au(CN)]2++CN-
[Au(CN)2]+⇌[Au(CN)]2++CN-

②NaCN可用于制备CuCN,CuCN浊液中加入Na2S溶液可发生反应:
2CuCN(s)+S2-(aq)⇌Cu2S(s)+2CN-(aq),该反应的平衡常数K=
1.225×109
1.225×109

[已知Ksp(CuCN)=3.5×10-20,Ksp(Cu2S)=1.0×10-48]。
(2)Cu2+可催化H2O2氧化废水中的CN-。其他条件相同时,总氰化物(CN-、HCN等)去除率随溶液初始pH变化如图1所示。

①在酸性条件下,H2O2也能氧化CN-,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的原因是
在酸性条件下CN-与氢离子结合,生成毒性非常强的HCN
在酸性条件下CN-与氢离子结合,生成毒性非常强的HCN

②当溶液初始pH>10时,总氰化物去除率下降的原因可能是
随着pH升高,c(OH-)逐渐增大,Cu2+转化为Cu(OH)2,催化效率降低
随着pH升高,c(OH-)逐渐增大,Cu2+转化为Cu(OH)2,催化效率降低

(3)通过电激发产生HO•和OH-、处理废水中的CN-,可能的反应机理如图2所示。虚线方框内的过程可描述为
O2在阴极表面得电子被还原成•
O
-
2
,•
O
-
2
结合H+生成•O2H,•O2H分解生成O2和H2O2
O2在阴极表面得电子被还原成•
O
-
2
,•
O
-
2
结合H+生成•O2H,•O2H分解生成O2和H2O2

【考点】沉淀溶解平衡
【答案】[Au(CN)2]+⇌[Au(CN)]2++CN-;1.225×109;在酸性条件下CN-与氢离子结合,生成毒性非常强的HCN;随着pH升高,c(OH-)逐渐增大,Cu2+转化为Cu(OH)2,催化效率降低;O2在阴极表面得电子被还原成•
O
-
2
,•
O
-
2
结合H+生成•O2H,•O2H分解生成O2和H2O2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:37引用:3难度:0.5
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