Question

【题目】电镀工业中往往产生大量的有毒废水，必须经过严格处理后才可以排放．某种含A离子（阴离子）废水在排放前的处理过程如下：

已知：9.0g沉淀D在氧气中灼烧后，产生8.0g黑色固体，生成的气体通过足量澄清石灰水时，产生10.0g白色沉淀，最后得到的混合气体除去氧气后，还剩余标况下密度为1.25gL﹣1的气体E 1.12L．
（1）E的结构式
（2）沉淀D的化学式
（3）写出沉淀D在氧气中灼烧发生的化学方程式
（4）滤液C中还含有微量的A离子，通过反应②，可将其转化为对环境无害的物质，试用离子方程式表示该原理
（5）反应①为制得某种元素的低价X离子，试从氧化还原反应的角度分析，是否可以用Na2SO3溶液来代替B溶液，说明理由 ，并设计实验方案证明Na2SO3溶液是否变质

Answer 1

【答案】
（1）N≡N
（2）CuCN
（3）2CuCN+3O2?2CuO+N2+2CO2
（4）2CN ﹣+5ClO﹣+2H+=5C1﹣+2CO2↑+N2↑+H2O
（5）可以，因为Na2SO3有还原性，有可能将Cu2+还原为Cu+；取少最Na2SO3溶液，先加入BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸，观察有无沉淀．若有，说明Na2SO3溶液己变质；或取少量Na2SO3溶液，先加入足量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，观察有无沉淀．若有，说明Na2SO3溶液己变质．
【解析】9.0g沉淀D在氧气中灼烧后，产生8.0g黑色固体，黑色固体应为CuO，生成的气体通过足量澄清石灰水时，产生10.0g白色沉淀，白色沉淀为CaCO3 ， 其物质的量为=0.1mol，碳元素质量为0.1mol×12g/mol=1.2g，氮气的物质的量为=0.05mol，CuO的物质的量为=0.1mol，C、N、Cu元素总质量为1.2g+1.4g+0.1mol×64g/mol=9g，等于沉淀D的质量，故D由Cu、C、N三种元素组成，且三原子物质的量之比为0.1mol：0.1mol：0.05mol×2=1：1：1，故D的化学式为CuCN，A离子为CN﹣离子、X为Cu+离子，B应为具有还原性的物质，
（1）E是氮气，氮气的结构式为：N≡N，所以答案是：N≡N；
（2）由以上分析可知沉淀D的化学式是：CuCN，所以答案是：CuCN；
（3）沉淀D在氧气中灼烧发生的化学方程式：2CuCN+3O22CuO+N2+2CO2 ， 所以答案是：2CuCN+3O22CuO+N2+2CO2；
（4）CN﹣离子与NaClO在酸性条件转化为对环境无害的物质，应是生成氮气、二氧化碳，还有氯化钠与水生成，反应离子方程式为：2CN﹣+5ClO﹣+2H+=5Cl﹣+N2↑+2CO2↑+H2O，
所以答案是：2CN ﹣+5ClO﹣+2H+=5C1﹣+2CO2↑+N2↑+H2O；
（5）Na2SO3具有还原性，有可能将Cu2+还原为Cu+离子，可以用Na2SO3溶液来代替B溶液；
Na2SO3溶液变质为生成Na2SO4 ， 检验Na2SO3溶液是否变质的方法为：取少最Na2SO3溶液，先加入BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸，观察有无沉淀．若有，说明Na2SO3溶液己变质；或取少量Na2SO3溶液，先加入足量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，观察有无沉淀．若有，说明Na2SO3溶液己变质，
所以答案是：可以，因为Na2SO3有还原性，有可能将Cu2+还原为Cu+；
取少最Na2SO3溶液，先加入BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸，观察有无沉淀．若有，说明Na2SO3溶液己变质；或取少量Na2SO3溶液，先加入足量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，观察有无沉淀．若有，说明Na2SO3溶液己变质．