题目内容

16．氢氰酸（HCN）是一种具有苦杏仁气味的无色液体，易溶于水．回答下列问题：
（1）一定的温度和催化剂作用下，利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸．
①氨气的电子式为．
②合成氢氰酸的化学方程式为2CH4+2NH3+3O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{催化剂}$2HCN+6H2O
（2）已知25℃时HCN和H2CO3的电离常数（Ka）如表：
物质电离常数（Ka）
HCNKa=5×10-10
H2CO3Ka1=4.5×10-7    Ka2=4.7×10-11
25℃时，物质的量浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、NaHCO3和Na2CO3三种溶液，其pH最大的是Na2CO3（填化学式）．
（3）-定条件下，HCN与H2和H2O反应如下：
I．HCN（g）+3H2（g）?NH3（g）+CH4（g）△H1
Ⅱ．HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）△H2
①反应Ⅲ，CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）的△H=△H1-△H2 （用△H1、△H2表示）．
②对于反应Ⅱ，减小压强，HCN的转化率不变（填“提高”、“不变”或“降低”）．
③反应I、Ⅱ的平衡常数对数值（lgK）与温度的关系如图甲所示，则T1K时，反应Ⅲ的平衡常数对数值lgK=10．

（4）电解法处理含氰废水的原理如图乙所示，阳极CN-先发生电极反应：CN-+2OH--2e-═CNO-+H2O，CNO-在阳极上进一步氧化的电极反应式为2CNO-+4OH--6e-=N2↑+2CO2↑+2H2O．

分析 （1）①根据原子的最外层电子数来分析电子式，并注意离子的电子式书写应用中括号和带电荷数，共价化合物不用中括号，氨气有3个氢原子和1个氮原子分别共用1对电子形成；
②一定的温度和催化剂作用下，利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸，结合原子守恒配平书写化学方程式；
（2）图表中酸的电离平衡常数大小为H2CO3＞HCN＞HCO3 -，酸越弱对应盐水解程度越大，碱性强溶液PH越大；
（3）①I．HCN（g）+3H2（g）?NH3（g）+CH4（g）△H1
Ⅱ．HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）△H2
结合盖斯定律计算Ⅰ-Ⅱ得到反应Ⅲ，CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）的△H；
②HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）反应为气体体积不变的反应，减小压强平衡不变；
③I．HCN（g）+3H2（g）?NH3（g）+CH4（g）K1=$\frac{c（C{H}_{4}）c（N{H}_{3}）}{c（HCN）{c}^{3}（{H}_{2}）}$
Ⅱ．HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）K2=$\frac{c（N{H}_{3}）c（CO）}{c（HCN）c（{H}_{2}O）}$
反应ⅢCO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）K=$\frac{c（C{H}_{4}）c（{H}_{2}O）}{c（CO）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，
K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$，K1=10-15，K2=10-5，据此计算得到lgK；
（4）CNO-在阳极上失电子发生氧化反应生成氮气、二氧化碳和水；

解答 解：（1）①氨气有3个氢原子和1个氮原子分别共用1对电子形成，电子式为：，故答案为：；
②一定的温度和催化剂作用下，利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸和水，结合原子守恒配平书写化学方程式为：2CH4+2NH3+3O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{催化剂}$2HCN+6H2O，
故答案为：2CH4+2NH3+3O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{催化剂}$2HCN+6H2O；
（2）图表中酸的电离平衡常数大小为H2CO3＞HCN＞HCO3 -，酸越弱对应盐水解程度越大，25℃时，物质的量浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、NaHCO3和Na2CO3三种溶液，溶液PHNa2CO3 ＞NaCN＞NaHCO3，其pH最大的是Na2CO3 ，
故答案为：Na2CO3 ；
（3）①I．HCN（g）+3H2（g）?NH3（g）+CH4（g）△H1
Ⅱ．HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）△H2
结合盖斯定律计算Ⅰ-Ⅱ得到反应Ⅲ，CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）的△H=（△H1-△H2  ）KJ/mol，
故答案为：△H1-△H2 ；
②HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）反应为气体体积不变的反应，减小压强平衡不变，HCN的转化率不变，
故答案为：不变；
③I．HCN（g）+3H2（g）?NH3（g）+CH4（g）K1=$\frac{c（C{H}_{4}）c（N{H}_{3}）}{c（HCN）{c}^{3}（{H}_{2}）}$
Ⅱ．HCN（g）+H2O（g）?NH3（g）+CO（g）K2=$\frac{c（N{H}_{3}）c（CO）}{c（HCN）c（{H}_{2}O）}$
反应ⅢCO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）K=$\frac{c（C{H}_{4}）c（{H}_{2}O）}{c（CO）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，
K1=10-15，K2=10-5，K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$=10-10，lgK=10，
故答案为：10；
（4）电解法处理含氰废水的原理如图乙所示，阳极CN-先发生电极反应：CN-+2OH--2e-═CNO-+H2O，CNO-在阳极上进一步氧化的电极反应式为，2CNO-+4OH--6e-=N2↑+2CO2↑+2H2O，
故答案为：2CNO-+4OH--6e-=N2↑+2CO2↑+2H2O；

点评 本题考查了弱电解质电离平衡、盐类水解原理的应用、电离平衡常数计算、原电池电解反应书写、热化学方程式书写等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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6．工业制得的氮化铝（AlN）产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质．某同学设计了如下实验分别测定氮化铝（AlN）样品中AlN和Al4C3的质量分数（忽略NH3在强碱性溶液中的溶解）．
（1）实验原理：①Al4C3与硫酸反应可生成CH4．②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑．
（2）实验装置（如图所示）：

（3）实验过程：
①连接实验装置，检验装置的气密性．称得D装置的质量为yg，滴定管的读数为amL．
②称取xgAlN样品置于装置B瓶中；塞好胶塞，关闭活塞K2、K3，打开活塞K1，通过分液漏斗加入稀硫酸，与装置B瓶内物质充分反应．记录滴定管的读数为bmL．
③待反应进行完全后，关闭活塞K1，打开活塞K3，通过分液漏斗加入过量NaOH溶液，与装置B瓶内物质充分反应．
④打开活塞K2，通入空气一段时间（填入该步应进行的操作）．
⑤称得D装置的质量为zg．
（4）数据分析：
①若Al4C3反应后读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测得Al4C3的质量分数将偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
②AlN的质量分数为$\frac{41（z-y）}{17x}$×100%．
7．电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，其工作原理如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．A极为负极，电子从铂电极流向该极
B．Pt电极上发生还原反应
C．Ag-Pt电极发生的反应是：2NO3-+6H2O+10e-═N2↑+12OH-
D．电解一段时间后，两地减少的质量一样多
4．S2Cl2是一种重要的化工产品．常温时是一种有毒并有恶臭的金黄色液体，熔点-76℃，沸点138℃，易与水反应，进一步氧化可得SC12．SC12是樱桃红色液体，易挥发，熔点-122℃，沸点59℃．SCl2与S2Cl2相似，有毒并有恶臭，但更不稳定．S2C12可用下列装置制备．

回答下列问题：
（1）写出S2Cl2的电子式；装置a中的试剂是浓硫酸．
（2）写出实验室制取Cl2的离子反应方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）装置b中发生反应前，需进行的操作是先通入Cl2，排尽装置中的空气．
（4）装置e作用是防止空气中的水蒸气进入d使产品与水反应，吸收剩余的Cl2．
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（6）将S2C12放人水中会产生沉淀和气体，写出S2C12与水反应的化学方程式：2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl；检验所产生的气体的方法是把气体通入品红溶液中，褪色，再加热又恢复红色，证明该气体是SO2．
11．室温下，将0.4mol/L HA溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合（忽略混合时溶液体积的变化）测得混合溶液的pH=5，则下列正确的是（　　）
A．混合溶液中由水电离出的c（H+）=1×10-5mol/L
B．c（A-）+c（HA）=2c （Na+）=0.4 mol/L
C．HA溶液中$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$与上述混合溶液中$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$相等
D．c（A-）-c（HA）=2 c （H+）-c （OH-）
1．3-苯基丙烯醛是一种被广泛应用在食品加工中的高效低毒食品添加剂，下列是用其合成聚酯F的路线示意图：
已知：RCHO$→_{C_{2}H_{5}OH}^{HCl}$RCH（OC2H5）2$→_{H-}^{H_{2}O}$RCHO
根据题意回答：
（1）3-苯基丙烯醛分子中官能团的名称为碳碳双键、醛基；
（2）E的结构简式为
（3）合成路线中的①、④两个步骤的目的是保护醛基不被氧化；．
（4）反应③的化学方程式为+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$+2NaBr．
（5）若X为银氨溶液，则反应⑤的化学方程式为+2Ag（NH3）2OH$\stackrel{△}{→}$+2Ag↓+3NH3+H2O．
（6）同时符合下列条件的D的同分异构体共有6种．
a．既可发生银镜反应又可发生水解
b．能与FeCl3溶液发生显色反应
c．是苯的二取代物．
上述同分异构体中，核磁共振氢谱有6组峰的结构简式或． （任写一种）
（7）已知羟醛缩合反应，现以甲苯和乙醛为原料制备3-苯基丙烯醛，设计合成线路（其无机试剂任选），合成线路示意图示例如下：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2$\stackrel{B{r}_{2}}{→}$CH2BrCH2Br．
8．在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右．维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的化学式是C6H8O6，人体缺乏这样的维生素能得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸．某校课外活动小组测定了某牌子的软包装橙汁中维生素C的含量，请完成下面的测定实验分析报告．
（一）测定目的：测定××牌软包装橙汁中维生素C的含量．
（二）测定原理：C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-
（三）实验用品及试剂：仪器和用品（自选，略）
试剂：指示剂淀粉溶液 （填名称），浓度为7.50×10-3mol•L-1的I2标准溶液、蒸馏水等．
（四）实验过程
（1）洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用．
（2）用酸式滴定管（填仪器名称）向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁，滴入2滴指示剂．
（3）用左手控制滴定管的活塞（填部位），右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化，直到滴定终点．滴定至终点时的现象是最后一滴标准液滴入，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色．
（4）数据记录与处理：若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00mL，则此橙汁中维生素C的含量是990mg/L．
（五）问题讨论：从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁？不是（填“是”或“不是”或“可能是”）．制造商最可能采取的做法是C（填编号）：
A．加水稀释天然橙汁    B．橙汁已被浓缩     C．将维生素C作为添加剂．
2．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的微粒，互称为等电子体．等电子体的结构相似、物理性质相近．根据上述原理，下列微粒中，不互为等电子体的是（　　）
A．N2和COB．CO2和N2OC．O3和CO2D．CO32-和NO3-
2．下列各组元素中，第一电离能依次减小的是（　　）
A．Mg、Al、KB．F、O、NC．As、P、ND．O、S、Cl

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