Question

9．2015年8月2日，天津港危险品仓库起火并引起爆炸．据报道，该危险品仓库中保存着氰化钠，甲苯二异氰酸酯（TDI）和电石（主要成分为CaC₂）等危险化学品．
（1）关于爆炸起因的一种说法是消防员用水灭火时．电石与水反应生成易燃气体，遇明火发生爆炸．
①写出电石主要成分的电子式．
②写出产生易燃气体的化学方程式CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑．
③电石中的杂质硫化钙也会与水反应，产生的有毒气体可以用下列哪些试剂吸收D．
A．浓硫酸       B．酸性高锰酸钾       C．水    D．氢氧化钠溶液
（2）NaCN有多种无害化处理方法①H₂O₂处理法：NaCN+H₂O₂+H₂O→NH₃+X推测X的化学式为NaHCO₃．
②碱性氯化处理法：加入NaClO，氰化物可被氧化成无毒的两种物质，写出处理过程中的离子方程式2CN^-+5ClO^-+2OH^-=2CO₃^2-+N₂↑+5Cl^-+H₂O，用该法处理含CN^-为0.4mol/L的50mL废水溶液，得到标准状况下168mL气体，则CN^-的处理率为75%．
③NaCN遇水可产生易燃的HCN气体，浓度均为0.1mol/L的NaCN和HCN的混合液中滴加酚酞，溶液变红，则混合液中各粒子（不包括水分子）的浓度大小关系为c（HCN）＞c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）①电石主要成分碳化钙，碳化钙为离子化合物，根据离子化合物电子式的书写方法来分析；
②CaC₂与水反应生成Ca（OH）₂和C₂H₂；
③硫化钙与水反应生成硫化氢，硫化氢能与高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液反应，乙炔也能被高锰酸钾反应；
（2）①根据元素守恒确定X中元素，根据转移电子守恒、原子守恒确定X化学式；
②根据题意可知，碱性条件下CN^-与NaClO反应生成N₂、CO₃^2-和Cl^-，根据氧化还原反应配平；n（N₂）=$\frac{0.168L}{22.4L/mol}$=0.0075mol，根据方程式计算消耗的CN^-，再计算CN^-的处理率；
③浓度均为0.1mol/L的NaCN和HCN的混合液显碱性，则NaCN的水解程度大于HCN的电离程度．

解答 解：（1）①电石主要成分碳化钙，碳化钙为离子化合物，其电子式为：；
故答案为：；
②CaC₂与水反应生成Ca（OH）₂和C₂H₂，其反应方程式为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
故答案为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
③电石中的杂质硫化钙也会与水反应，硫化钙与水反应生成硫化氢，硫化氢能与高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液反应，乙炔也能被高锰酸钾反应，所以应该用NaOH溶液吸收硫化氢；
故答案为：D；
（2）①根据元素守恒知，X中含有Na、C元素，该反应中N元素化合价由-3价转化为0价、NaCN中C元素化合价为+2价，则C元素化合价由+2价转化为+4价，转移电子数为6，根据转移电子守恒、原子守恒知X为NaHCO₃，
故答案为：NaHCO₃；
②由题意可知，碱性条件下CN^-与NaClO反应生成N₂、CO₃^2-和Cl^-，反应离子方程式为2CN^-+5ClO^-+2OH^-=2CO₃^2-+N₂↑+5Cl^-+H₂O；n（N₂）=$\frac{0.168L}{22.4L/mol}$=0.0075mol，由方程式可知，消耗CN^-的物质的量为n（CN^-）=0.015mol，则CN^-的处理率为$\frac{0.015mol}{0.4mol/L×0.05}$×100%=75%；
故答案为：2CN^-+5ClO^-+2OH^-=2CO₃^2-+N₂↑+5Cl^-+H₂O；75%；
③浓度均为0.1mol/L的NaCN和HCN的混合液显碱性，则NaCN的水解程度大于HCN的电离程度，则浓度关系为c（HCN）＞c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（HCN）＞c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查了氧化还原反应方程式的配平、电子式、元素化合物的性质、离子浓度大小比较等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．