Question

氰化物在冶金等行业应用广泛，含氰废水的处理显得尤为重要。含氰废水中的氰化物常以 [Fe(CN)₆]^3－和CN^－的形式存在，工业上有多种废水处理方法。

I．电解处理法

用图1所示装置处理含CN^－废水时，控制溶液pH为9~10 ，并加入NaCl，一定条件下电解，阳极产生的ClO^－将CN^－氧化为无害物质而除去。

（1）铁电极为___________（填“阴极”或“阳极”），阳极产生ClO^－的电极反应为_____________。

II．UV（紫外光线的简称）—H₂O₂氧化法。实验过程：取一定量含氰废水，调节pH，加入一定物质的量的H₂O₂，置于UV工艺装置中，光照一定时间后取样分析。

【查阅资料】

①在强碱性溶液中4[Fe(CN)₆]^3－+4OH^—===4[Fe(CN)₆]^4－+O₂↑+2H₂O，[Fe(CN)₆]^4－更稳定；

②[Fe(CN)₆]^3－转化为CN^－容易被H₂O₂除去；

③HCN是有毒的弱酸， 易挥发。

（2）废水中的CN^一经以下反应实现转化：CN^一+H₂O₂+H₂O===A+NH₃↑，则A是  （用符号表示）。

（3）K₃[Fe(CN)₆]在中性溶液中有微弱水解，用方程式表示水解反应___________________。

（4）含氰废水在不同pH下的除氰效果如图2所示，pH选择的最佳范围应为______(a．7-10；b．10-11；c．11-13)，解释选择该pH范围的原因________________。

（5）图3表示某pH时，加入不同量H₂O₂，处理30min后测定的样品含氰浓度。由图可知：n(H₂O₂):n(CN^－)=250:1时，剩余总氰为0.16 mg·L^－1，除氰率达80%，计算0-30 min时间段反应速率v(CN^－）= ____________mg·L^－1min^－1（结果保留两位有效数字）。

Answer

（1）阴极 2OH－+Cl－-2e－==ClO－+H2O

（2） HCO3－（3）[Fe(CN)6]3－+3H2OFe(OH)3+3HCN+3CN－

（或K3[Fe(CN)6]+3H2OFe(OH)3+3HCN+3KCN）

（4）b 碱性适中，有利于[Fe(CN)6]3－转变为CN－而被氧化，碱性太强溶液中4[Fe(CN)6]3－+4OH—=== 4[Fe(CN)6]4－+O2↑+2H2O生成[Fe(CN)6]4－后难以除去，碱性太弱[Fe(CN)6]3－难以水解释放出CN－（且水解产生少量HCN有毒） （5） 0.021

【解析】

试题分析：（1）根据题意，在一定条件下电解，阳极产生的ClO－将CN－氧化为无害物质而除去，所以活性电极铁为阴极。阳极Cl－失电子生成ClO－，用OH－平衡电荷，阳极的电极反应为2OH－+Cl－-2e－ = ClO－ +H2O。

（2）离子反应CN一+H2O2+H2O===A+NH3↑，根据原子守恒定律，则A是HCO3-。

（3）K3[Fe(CN)6]在中性溶液中有微弱水解，水解反应方程式为[Fe(CN)6]3－+3H2OFe(OH)3 +3HCN+3CN－。

（4）碱性适中，有利于[Fe(CN)6]3－转变为CN－而被氧化，碱性太强溶液中4[Fe(CN)6]3－+4OH—=== 4[Fe(CN)6]4－+O2↑+2H2O生成[Fe(CN)6]4－后难以除去，碱性太弱[Fe(CN)6]3－难以水解释放出CN－（且水解产生少量HCN有毒），所以pH选择的最佳范围应为10-11，答案选b。

（5）根据图3，加入H2O2未光照时，总氰为0.8mg/L，设溶液为1L，则消耗的氰为0.8mg/L×1L-0.16 mg·L－1×1L=0.64mg，所以0-30 min时间段反应速率v(CN－）=0.64mg ÷(1L×30min)=0.021mg·L－1min－1。

考点：考查电解池的工作原理，水解离子方程式的书写，化学计算等知识。