题目内容
20．NaCN、KCN等氰化物是重要的基本化工原料．用于基本化学合成、冶金等．（1）用含NaCN（N显一3价）的废水合成黄血盐（K4[Fe（CN）6]）的主要工艺流程如图：
①写出NaCN的电子式
．②在反应器中发生的主要反应的方程式为6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl．
③加入碳酸钠溶液主要目的是除去其中的Ca2+；．
（2）已知HCN的电离常数Ka=6.2×10-10，浓度均为0.1mol•L-1的NaCN和HCN的混合溶液显碱性（填“酸”、“碱”或“中”） 性，通过计算说明原因${K_h}=\frac{{c（HCN）•c（O{H^-}）}}{{c（C{N^-}）}}=\frac{{c（HCN）•c（O{H^-}）•c（{H^+}）}}{{c（C{N^-}）•c（{H^+}）}}=\frac{K_W}{K_a}=\frac{{1×{{10}^{-14}}}}{{6.2×{{10}^{-10}}}}$=1.6×10-5＞6.2×10-10．
（3）现代开采金矿：先以NaCN溶液浸取粉碎的含金（Au）矿石，通空气，使矿石中的金粒溶解，得到Na[Au（CN）2]（ 二氰合金酸钠）溶液；再用锌与Na[Au（CN）2]溶液发生置换反应生成金．金溶解过程中发生的化学方程式为4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au（CN）2]+4NaOH；消耗的锌与生成的金的物质的量之比为1：2．
（4）臭氧（O3）可以将剧毒的NaCN溶液氧化为无毒的NaCNO，进一步将NaCNO氧化得到N2 和NaHCO3，在氧化过程中，1mol O3得到2mole-．若要处理含NaCN0.001mol•L-1103L，至少需要标准状况下的O356L．
分析 （1）实验目的是合成黄血盐，由流程可知，NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl，然后加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，以此解答该题；
（2）根据${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（O{H}^{-}）}{c（C{N}^{-}）}$计算出水解平衡常数，比较NaCN的水解平衡常数和HCN的电离平衡常数可判断溶液的酸碱性；
（3）根据题意可知，NaCN溶液与Au以及空气中的氧气反应，Na[Au（CN）2]（ 二氰合金酸钠）溶液，利用元素守恒可书写化学方程式，根据电子得失守恒可计算出消耗的锌与生成的金的物质的量之比；
（4）每摩尔NaCN氧化为N2和和NaHCO3，需要转移5mol电子，1mol O3得到2mole-，根据电子得失守恒可计算出标准状况下的O3 的体积；
解答 解：（1）实验目的是合成黄血盐，由流程可知，NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl，然后加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，
①NaCN为离子化合物，电子式为
，
故答案为：；
②NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl，
故答案为：6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl；
③反应器中加入氯化钙，加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，
故答案为：除去其中的Ca2+；
（2）根据${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（O{H}^{-}）}{c（C{N}^{-}）}$可知，${K_h}=\frac{{c（HCN）•c（O{H^-}）}}{{c（C{N^-}）}}=\frac{{c（HCN）•c（O{H^-}）•c（{H^+}）}}{{c（C{N^-}）•c（{H^+}）}}=\frac{K_W}{K_a}=\frac{{1×{{10}^{-14}}}}{{6.2×{{10}^{-10}}}}$=1.6×10-5＞6.2×10-10，即水解平衡常数大于电离平衡常数，所以溶液呈碱性，
故答案为：碱性；${K_h}=\frac{{c（HCN）•c（O{H^-}）}}{{c（C{N^-}）}}=\frac{{c（HCN）•c（O{H^-}）•c（{H^+}）}}{{c（C{N^-}）•c（{H^+}）}}=\frac{K_W}{K_a}=\frac{{1×{{10}^{-14}}}}{{6.2×{{10}^{-10}}}}$=1.6×10-5＞6.2×10-10；
（3）根据题意可知，NaCN溶液与Au以及空气中的氧气反应，Na[Au（CN）2]（ 二氰合金酸钠）溶液，反应的化学方程式为4Au+8NaCN+2H2 O+O2=4Na[Au（CN）2]+4NaOH，还原1mol金要转移1mol电子，而每mol锌能转移2mol电子，所以消耗的锌与生成的金的物质的量之比为1：2，
故答案为：4Au+8NaCN+2H2 O+O2=4Na[Au（CN）2]+4NaOH；1：2；
（4）每摩尔NaCN氧化为N2和和NaHCO3，需要转移5mol电子，1mol O3得到2mole-，根据电子得失守恒可知，若要处理含NaCN0.001mol•L-1103L，至少需要标准状况下的O3 的体积为$\frac{5}{2}$×0.001mol•L-1×103L×22.4L•mol-1=56L，
故答案为：56．
点评 本题考查物质的制备实验方案的设计，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意根据流程图把握实验的原理和操作方法，注意运用电子守恒进行计算，难度中等．
阅读快车系列答案①Fe（OH）3 ②Fe（NO3）2 ③NaHCO3 ④Al2S3 ⑤NH4Cl ⑥NaOH．
| A． | ④除外都可以 | B． | 除②④外都可以 | C． | 只有①⑤⑥可以 | D． | 全部都可以 |
| A． | 标况下，1molC6H1206含氧原子数为6NA | |
| B． | 0.1moICl2与足量水充分混合，转移电子数为0.1NA | |
| C． | 25℃，pH=13的Ba（OH）2溶液含有OH-数目为0.2NA | |
| D． | 22.4L N2和NH3混合气体含共用电子对数目为3NA |
| A． | 3种 | B． | 4种 | C． | 5种 | D． | 6种 |
| A． | 0.1mol•L-1NaHCO3溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-） | |
| B． | 等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后呈酸性的溶液中：c（X-）＞c（Na+）＞c（HX）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| C． | 将0.2 mol•L-1 NaA溶液和0.1 mol•L-1盐酸等体积混合所得碱性溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（A-）+c（Cl-）+c（OH-） | |
| D． | 1.5 L 0.1 mol•L-1 NaOH溶液中缓慢通入CO2至溶液增重4.4 g时，溶液中：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+） |
孔雀石绿是化工产品，具有较高毒性，高残留，容易致癌、致畸．其结构简式如图所示．下列关于孔雀石绿的说法正确的是（ ）| A． | 孔雀石绿的分子式为C23H25N2 | |
| B． | 1 mol孔雀石绿在一定条件下最多可与6 mol H2发生加成反应 | |
| C． | 孔雀石绿属于芳香族化合物 | |
| D． | 孔雀石绿苯环上的一氯取代物有6种 |