题目内容
13.氰化钠(NaCN),白色结晶颗粒或粉末,易潮解,应用于合成、电镀、冶金、药物等多个领域,是一种重要的基本化工原料.(1)氰化钠中含有化学键的类型为共价键、离子键.碳的化合价为+2价,据此推测,氰化钠中碳可能表现的性质是c(填序号);
a.只具有氧化性 b.只具有还原性 c.既有氧化性又有还原性
工业上生产氰化钠的方程式为:2Na+2C+2NH3═2NaCN+3H2↑该反应的还原剂为:Na、C(填化学式),当反应得到24.5g氰化钠时,转移电子数为1.5NA,同时产生标况下氢气16.8L;
(2)氰化钠遇水时极易与水反应,产生一种具有挥发性的可燃物,最终所得溶液呈强碱性(强于同条件等浓度的碳酸氢钠溶液),写出相关的离子方程式CN-+H2O?HCN+OH-,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+].配制氰化钠溶液的方法是b(填序号);
a.在通风橱中,直接将其溶解于水
b.在通风橱中,先将其溶解于氢氧化钠溶液,再稀释到相应浓度
c.在通风橱中,边通CO2边将其溶解于水
25℃时向等体积pH=10的氢氧化钠溶液和pH=10的氰化钠溶液中不断滴加同浓度的稀盐酸至pH=9,消耗盐酸的体积前者小于后者(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)氰化钠可以与很多金属形成络合物,因此工业上采用氰化法提炼金:用稀的氰化钠溶液处理粉碎了的金矿石,通入空气,使金矿石中的金粒溶解,生成能溶于水的络合物Na[Au(CN)2],其反应方程式为:4Au+8NaCN+2H2O+O2═4Na[Au(CN)2]+4NaH,Na[Au(CN)2]在水溶液中的电离方程式为:Na[Au(CN)2]═Na++[Au(CN)2]-然后再用锌从溶液中把金置换出来,锌转化为Na2[Zn(CN)4].据此,请写出在空气中用氰化钠溶液提取金的电极反应式:正极:O2+2H2O+4e-═4OH-;负极:4Au+8CN--4e-═4[Au(CN)2]-;
(4)含氰化钠的废水可以在碱性条件下,加入(或通入)过氧化氢溶液(或氯气)(填常用试剂名称)处理,使CN-转变为无危害的气体.若人不慎氰化钠中毒,可用Na2S2O3缓解,二者反应得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+可变为血红色.写出解毒原理相关离子方程式S2O32-+CN-═SCN-+SO32-.
分析 (1)NaCN中含离子键和C、N之间的共价键,化合物中正负化合价的代数和为0,处于中间价态的微粒具有氧化性和还原性,处于最高价的具有氧化性,处于最低价的具有还原性;
2Na+2C+2NH3═2NaCN+3H2↑中,Na、C元素的化合价升高,H元素的化合价降低,该反应转移6e-;
(2)氰化钠遇水时极易与水反应,最终所得溶液呈强碱性(强于同条件等浓度的碳酸氢钠溶液),则生成NaOH,NaCN水解显碱性,同时生成有毒的HCN;
25℃时向等体积pH=10的氢氧化钠溶液和pH=10的氰化钠溶液中不断滴加同浓度的稀盐酸至pH=9,碱性溶液的pH降低,水电离的氢离子浓度增大,NaOH抑制水的电离,而NaCN促进水的电离,则NaOH中加酸要少些;
(3)由4Au+8NaCN+2H2O+O2═4Na[Au(CN)2]+4NaH可知,Au元素的化合价升高,O元素的化合价降低;
(4)含氰化钠的废水可以在碱性条件下,利用氧化剂处理,使CN-转变为无危害的气体;氰化钠中毒,可用Na2S2O3缓解,二者反应得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+可变为血红色,即反应生成SCN-、SO32-.
解答 解:(1)NaCN中含离子键和C、N之间的共价键,化合物中正负化合价的代数和为0,则NaCN中Na为+1价,N为-3价,则C为+2价;C元素处于中间价态的微粒具有氧化性和还原性;
2Na+2C+2NH3═2NaCN+3H2↑中,Na、C元素的化合价升高,还原剂为Na、C,该反应转移6e-,当反应得到24.5g氰化钠时,转移电子数为$\frac{24.5g}{49g/mol}$×3×NA=1.5NA,同时产生标况下氢气为$\frac{24.5g}{49g/mol}$×$\frac{3}{2}$×22.4L/mol=16.8L,
故答案为:共价键、离子键;+2;c;Na、C;1.5NA;16.8;
(2)氰化钠遇水时极易与水反应,最终所得溶液呈强碱性(强于同条件等浓度的碳酸氢钠溶液),离子反应为CN-+H2O?HCN+OH-,则生成NaOH,NaCN水解显碱性,则离子浓度为[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+],同时生成有毒的HCN,则配制氰化钠溶液的方法是在通风橱中,先将其溶解于氢氧化钠溶液,再稀释到相应浓度;
25℃时向等体积pH=10的氢氧化钠溶液和pH=10的氰化钠溶液中不断滴加同浓度的稀盐酸至pH=9,碱性溶液的pH降低,水电离的氢离子浓度增大,NaOH抑制水的电离,而NaCN促进水的电离,则NaOH中加酸要少些,则消耗盐酸的体积前者小于后者,
故答案为:CN-+H2O?HCN+OH-;[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+];b;小于;
(3)由4Au+8NaCN+2H2O+O2═4Na[Au(CN)2]+4NaH可知,Au元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则正极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-,负极反应为4Au+8CN--4e-═4[Au(CN)2]-,
故答案为:O2+2H2O+4e-═4OH-;4Au+8CN--4e-═4[Au(CN)2]-;
(4)含氰化钠的废水可以在碱性条件下,加入过氧化氢溶液(或氯气)处理,发生氧化还原反应,使CN-转变为无危害的气体;氰化钠中毒,可用Na2S2O3缓解,二者反应得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+可变为血红色,即反应生成SCN-、SO32-,离子反应为S2O32-+CN-═SCN-+SO32-,
故答案为:过氧化氢溶液(或氯气);S2O32-+CN-═SCN-+SO32-.
点评 本题考查较综合,涉及氧化还原反应及计算、离子浓度大小比较、电极反应等,把握相关反应原理为解答的关键,侧重分析、应用及计算能力的考查,题目难度中等.
A. | Cu2+、SO42-、Cl-、Na+ | B. | OH-、K+、NO3-、Ba2+ | ||
C. | Na+、CO32-、Ca2+、Cl- | D. | Mg2+、SO42-、Al3+、NO3- |
A. | 向Fe(NO3)3 溶液中滴入少量的HI溶液:2Fe3++2I-═2Fe2++I2 | |
B. | 向AlCl3 溶液中加入足量氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
C. | Cu(OH)2沉淀溶于氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3•H2O═[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O | |
D. | 澄清石灰水中加入少量NaHCO3 溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+CO32-+2H2O |
A. | 硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2 | B. | 甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O | ||
C. | 甲硅烷的沸点高于甲烷 | D. | 甲硅烷的稳定性比甲烷强 |
A. | 甲烷 | B. | 甲醛 | C. | 醋酸 | D. | 二氧化硫 |
A. | 用冷水浸泡 | B. | 用乙醚浸泡 | ||
C. | 用热NaOH溶液浸泡 | D. | 高温灼烧 |
A. | 标准状况下,2.24LSO3含有的分子数等于0.1NA | |
B. | 1 mol Na2O2所含阴离子数为2NA | |
C. | 常温常压下,16gO2 和O3的混合气体含有的氧原子数为NA | |
D. | 常温常压和光照条件下,33.6 LCl2与3.0g H2反应,生成的HCl分子数目为3NA |
A. | HCI溶液的酸性比H2S溶液的酸性强 | |
B. | 氯气能与硫化氢溶液反应:H2S+C12═2HCl+S↓ | |
C. | 氯化氢比硫化氢稳定 | |
D. | HClO4的酸性比H2SO4强 |