题目内容

5．电镀废水中常含有剧毒的NaCN，可用两段氧化法处理：
①第一段：NaCN+NaClO→NaOCN+NaCl
②第二段：NaOCN+NaClO→Na2CO3+CO2↑+NaCl+N2↑（未配平）
完成下列填空：
（1）上述反应涉及的元素中，氮原子核外未成对电子数是3个；O2-、Na+、Cl-中半径最小的是Na+．
（2）NaCN晶体中含有的化学键类型为离子键、共价键．
（3）第二段过程中，产物属于共价化合物的电子式是，其属于非极性（填“极
性”或“非极性”）分子．
（4）已知：NaOCN中N元素为-3价．配平第二段过程的化学方程式并标出电子转移的方向和数目．
（5）综合两段反应，处理含有0.01mol NaCN的废水，至少需NaClO0.025mol．
（6）请用一个方程式证明氮的非金属性大于碳：Na2CO3+2HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑．

分析 （1）N原子的2p轨道上有3个单电子；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小；
（2）活泼金属元素与活泼非金属元素易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键；
（3）只含有共价键的化合物属于共价化合物；根据分子的结构和对称性判断；
（4）NaOCN+NaClO→Na2CO3+CO2↑+NaCl+N2↑反应中NaClO中Cl元素的化合价降低2价，NaOCN中N元素的化合价升高3价，根据电子守恒和原子守恒配平；
（5）根据反应的方程式计算；
（6）元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强．

解答 解：（1）N原子的2p轨道上有3个单电子，所以氮原子核外未成对电子数是3；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，则O2-、Na+、Cl-中半径关系为：Cl-＞O2-＞Na+，即Na+的半径最小；
故答案为：3；Na+；
（2）NaCN晶体中钠离子与CN-之间存在离子键，C与N之间存在共价键；
故答案为：离子键、共价键；
（3）第二段过程中，产物属于共价化合物的是CO2，其结构式为O=C=O，碳原子和氧原子之间有2对电子，其电子式为，分子构型为直线型，结构对称为非极性分子；
故答案为：；非极性；
（4）NaOCN+NaClO→Na2CO3+CO2↑+NaCl+N2↑反应中NaClO中Cl元素的化合价降低2价，NaOCN中N元素的化合价升高3价，配平方程式为：2NaOCN+3NaClO=Na2CO3+CO2↑+3NaCl+N2↑，反应中转移电子数为6，则标出电子转移的方向和数目为；
故答案为：；
（5）已知反应方程式为①NaCN+NaClO=NaOCN+NaCl，②第二段：2NaOCN+3NaClO=Na2CO3+CO2↑+3NaCl+N2↑，
0.01mol NaCN发生①消耗0.01molNaClO，生成0.01molNaOCN，发生②消耗0.015molNaClO，所以处理含有0.01mol NaCN的废水，至少需NaClO为0.025mol；
故答案为：0.025；
（6）元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，证明氮的非金属性大于碳，则证明硝酸的酸性大于碳酸即可，由方程式Na2CO3+2HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑可知，硝酸的酸性大于碳酸；
故答案为：Na2CO3+2HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑．

点评 本题考查了氧化还原反应方程式书写、计算、元素周期律等有关判断，题目难度中等，明确氧化还原反应的实质及配平原则为解答关键，试题知识点较多，充分考查了学生的分析能力及灵活应用能力．

练习册系列答案
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