Question

17．某海港爆炸事故现场有少量氰化钠发生泄漏．因氰化钠有剧毒，消防人员通过喷洒双氧水的方式来处理这些泄露的氰化钠，以防治污染．
（1）已知NaCN含有N₂分子中类似的化学键．反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，又知H-H键能为436kJ•mol^-1，H-N键能为391kJ•mol^-1，则N=N的键能为946kJ/mol．写出NaCN的电子式Na⁺．
（2）NaCN溶液可被双氧水氧化为HCO₃^-，同时放出NH₃，该反应的离子方程式为CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-．若消防人员不慎NaCN中毒，可用Na₂S₂O₃缓解，二者反应得到相同物质的量的两种含硫元素的离子，其中一种遇到Fe³⁺可变为血红色．写出解毒原理的离子方程式S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-．
（3）NaCN溶液呈强碱性．则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；．25℃时，向等体积pH=10的NaCN溶液和pH=10的NaON溶液中滴加同浓度的稀盐酸至pH=9，消耗盐酸的体积前者大于后者（填“大于”“等于”或“小于”）．
（4）元素Z与Na处于同一周期，在本周期主族元素形成的简单离子中，Z的离子半径最小，元素Z在周期表中的位置为第三周期ⅢA族．
下列可作为比较Z和Mg金属性强弱的方法是bc．
a．测两种元素单质的硬度和熔、沸点
b．测等浓度相应氯化物水溶液的pH
c．比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
d．比较两种元素在化合物中化合价的高低．

Answer 1

分析 （1）旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量值即为反应热，1molN₂含有1molN≡N，1molH₂含有1molH-H，1molNH₃含有3molN-H，依据△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算；NaCN为离子化合物，由Na⁺和CN^-构成，电子式为：Na⁺；
（2）氰化钠溶液的CN^-被双氧水氧化为HCO₃^-，同时放出NH₃，据此书写反应的离子方程式；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^-、SO₃^2-；
（3）NaCN是强碱弱酸盐水解溶液呈强碱性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；向等体积pH=10的NaOH溶液和NaCN溶液溶液中氢氧根离子浓度相等，在加盐酸的过程中NaCN继续水解产生氢氧根离子会消耗更多的盐酸；
（4）元素Z与Na处于同一周期，在本周期主族元素形成的简单离子中，Z的离子半径最小，Z为铝元素，处于元素周期表中第三周期ⅢA族；比较Al和Mg金属性强弱的方法中，
a．金属性强弱与两种元素单质的硬度和熔、沸点无关；
b．测等浓度相应氯化物水溶液的pH，pH越小金属性越弱；
c．金属性越强，单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度就越大；     
d．金属性强弱与化合价高低无关（即与失去电子数多少），与难易程度有关．

解答 解：（1）已知：H-H键能为436kJ/mol，N-H键键能为391kJ/mol，令N≡N键的键能为x，对于反应N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，
反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，故△H=xkJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×391=-92kJ/mol，解得：x=946kJ/mol，NaCN为离子化合物，由Na⁺和CN^-构成，电子式为：Na⁺；故答案为：946kJ/mol；Na⁺；
（2）氰化钠溶液的CN^-被双氧水氧化为HCO₃^-，同时放出NH₃，反应的离子方程式为：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-，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^-、SO₃^2-，离子反应为S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-，
故答案为：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-；S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-；
（3）NaCN是强碱弱酸盐水解溶液呈强碱性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；向等体积pH=10的NaOH溶液和NaCN溶液溶液中氢氧根离子浓度相等，即CN^-水解产生的OH^-和NaOH完全电离产生的OH^-相等，但水解的程度是很微弱的，随着稀盐酸的加入，NaOH中OH^-离子被消耗逐渐减少，但NaCN中OH^-被消耗后又不断地水解产生OH^-，因此会消耗更多的盐酸，所以NaCN产生消耗的盐酸更多，故答案为：c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；大于；
（4）元素Z与Na处于同一周期，在本周期主族元素形成的简单离子中，Z的离子半径最小，Z为铝元素，处于元素周期表中第三周期ⅢA族；比较Al和Mg金属性强弱的方法中，
a．金属性强弱与两种元素单质的硬度和熔、沸点无关，故a错误；
b．测等浓度相应氯化物水溶液的pH，pH越小金属性越弱，故b正确；
c．金属性越强，单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度就越大，故c正确     
d．金属性强弱与化合价高低无关（即与失去电子数多少），与难易程度有关，故d错误；
故答案为：第三周期ⅢA族；bc．

点评 本题考查化学反应热、电子式、离子方程式的书写、离子浓度大小的比较、结构性质位置关系综合应用、难度中等，推断元素是解题关键，注意理解掌握金属性强弱比较．