题目内容
【题目】氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质,严重危害人类健康。一旦泄露需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。
I.已知:氰化钠化学式为NaCN,氰化钠是一种白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,
易水解生成氰化氢。
(1)CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,则非金属性N_______C(填“<”“>”或“==”),请设计实验证明:___________________________________________________________________________。
(2)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是________________________________________________________。
I.硫代硫酸钠的工业制备的反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组用上述原理实验室制备硫代硫酸钠,并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
【查阅资料】
ⅰ.Na2S2O3易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合物有沉淀生成。
ⅱ.Na2S2O3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。
【实验一】实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O3。
(1)实验中要控制SO2生成速率,可采取的措施有____________(写出一条)。
(2))b装置的作用是____________________________。
(3)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,后又变为澄清,此浑浊物为________(填化学式)。
(4)实验结束后,在e处最好连接盛__________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中的一种)的注射器,接下来的操作为__________,最后拆除装置。
(5)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_____________________________________。若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:
①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg·L-1;
②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,Ag++I-=AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先于Ag+反应。
实验如下:取20.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.00×10-4mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为1.50mL。
(6)滴定时1.000×10-4mol·L-1的标准AgNO3溶液应用_______(填仪器名称)盛装;滴定终点时的现象是_______。
(7)处理后的废水是否达到排放标准:_______ (填“是”或“否”)。
【答案】 > 取少量碳酸氢钠于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡产生。说明酸性硝酸大于碳酸,则非金属性N>C CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑ 控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等 安全瓶,防止倒吸 S NaOH溶液 关闭K2打开K1 过滤 ,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 酸式滴定管 滴入最后一滴硝酸银溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失 否
【解析】试题分析:I.(1)在化合物中非金属性强的元素一般显负价;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强;(2)NaCN用双氧水处理后,产生酸式盐碳酸氢钠和氨气;Ⅱ(1)根据影响反应速率的因素分析实验中控制SO2生成速率的措施;(2)根据装置图和气体压强变化分析;(3)根据沉淀的颜色判断,沉淀物是硫;(4)根据实验操作的目的分析加入的试剂;(5)根据Na2S2O3易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合物有沉淀生成;Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸,分析操作方法和步骤; (6) AgNO3溶液呈酸性;CN-优先于Ag+反应,所以当生成黄色AgI沉淀时,CN-完全反应,即达到滴定终点。
解析:(1)(1)CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,在化合物中非金属性强的元素一般显负价,则非金属性N>C;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强;所以根据硝酸酸性大于碳酸,可以证明非金属性N>C;操作是:取少量碳酸氢钠于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡产生,说明酸性硝酸大于碳酸,则非金属性N>C。(2)NaCN用双氧水处理后,生成碳酸氢钠和氨气,该反应的离子方程式是CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑;
Ⅱ(1)根据影响反应速率的因素,实验中控制SO2生成速率的措施有控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等;(2)根据装置图和气体压强变化,装置b能平衡气压是安全瓶,防倒吸;(3)c中有淡黄色浑浊产生,根据沉淀的颜色,沉淀物是硫;(4)根据实验操作的目的是吸收SO2气体,防止污染,所以应关闭K2打开K1,加入氢氧化钠溶液;(5)根据Na2S2O3易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合物有沉淀生成;NaS2O3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸;为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,操作步骤是取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤 ,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(6) AgNO3溶液呈酸性,用酸式滴定管盛装AgNO3溶液; CN-优先于Ag+反应,所以当滴入最后一滴硝酸银溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失,即达到滴定终点。