Question

12．“8•12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失．据查危化仓库中存有大量的钠、钾，硝酸铵和氰化钠（NaCN）．请回答下列问题：
（1）钠、钾着火，下列可用来灭火的是D．
A．水        B．泡沫灭火器        C．干粉灭火器        D．细沙盖灭
（2）NH₄NO₃为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，可能发生氧化还原反应，下列反应可能发生的是A、B、D、F．
A．NH₄NO₃→N₂+O₂+H₂O          B．NH₄NO₃→NH₃+HNO₃
C．NH₄NO₃→O₂+HNO₃+H₂O       D．NH₄NO₃→N₂+HNO₃+H₂O
E．NH₄NO₃→N₂+NH₃+H₂O            F．NH₄NO₃→N₂O+H₂O
（3）NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法
①H₂O₂处理法：NaCN+H₂O₂--N₂↑+X+H₂O，推测X的化学式为NaHCO₃，双氧水的电子式为．
②NaClO处理法：aCN^-+bClO^-+2cOH^-═dCNO^-+eN₂↑+fCO₃^2-+bCl^-+cH₂O． 方程式中e：f的值为B（填选项标号）．
A．1          B．$\frac{1}{2}$            C．2       D．不能确定
③用如图所示装置除去含CN^-、Cl^-废水中的CN^-时，控制溶液pH为9～10，某电极上产生的ClO^-将CN^-氧化为两种无污染的气体，则电解过程中，阳极的电极反应式为Cl^-+2OH^--2e^-=ClO^-+H₂O．
（4）以TiO₂为催化剂用NaClO将CN^-离子氧化成CNO^-，CNO^-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N₂、CO₂、Cl₂等．取浓缩后含CN^-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（设其中CN^-的浓度为0.2mol•L^-1）进行实验．
①写出CNO^-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：2CNO^-+6ClO^-+8H⁺═N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O；
②若结果测得CO₂的质量为1.408g，则该实验中测得CN^-被处理的百分率为80%．

Answer 1

分析 （1）Na、K均与水反应，燃烧生成的过氧化氢均与二氧化碳反应生成氧气；
（2）NH₄NO₃分解，一种可能是发生复分解反应，还有一种可能是氧化还原反应，根据氧化还原反应中有元素化合价升高就必须有元素化合价降低的原则进行判断；
（3）①结合原子守恒分析X的化学式；
②由CN^-离子中碳与氮原子之比为1：1，而碳氮转化为CNO^-和N₂以及CO₃^2-，因为CNO^-离子碳氮之比为1：1，所以N₂和CO₃^2-两微粒之比为1：2；
③根据装置图，该电解质溶液呈碱性，电解时，阳极要生成氯气，氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水，ClO^-将CN^-氧化为两种无污染的气体，两种气体为二氧化碳和氮气，阳极是氯离子发生氧化反应；
（4）①根据题意可知，酸性条件下CNO^-与NaClO反应生成N₂、CO₂和Cl₂，根据氧化还原反应配平；
②干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒可知被处理的CN^-的物质的量为n（CN^-）=n（CO₂），原溶液中CN^-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol，据此计算．

解答 解：（1）Na、K均与水反应，燃烧生成的过氧化氢均与二氧化碳反应生成氧气，则钠、钾着火，可用细沙盖灭来灭火，故答案为：D；
（2）NH₄NO₃分解，一种可能是发生复分解反应，还有一种可能是氧化还原反应，根据氧化还原反应中有元素化合价升高就必须有元素化合价降低的原则进行判断：
A、NH₄NO₃→N₂+O₂+H₂O中N从+5价降为0价，N从-3升为0价，O从-2升为0价，符合氧化还原反应的特征，故正确；
B、NH₄NO₃→NH₃+HNO₃满足复分解反应的条件，故正确；
C、NH₄NO₃→O₂+HNO₃+H₂O中只有化合价升高的，没有化合价降低的，故错误；
D、NH₄NO₃→N₂+HNO₃+H₂O中N从+5价降为0价，N从-3升为0价，符合氧化还原反应的特征，故正确；
E、NH₄NO₃→N₂+NH₃+H₂O中虽然N从+5价降为0价，N从-3升为0价，但由于每个N升高的数值小于降低的数值，即消耗的铵根的物质的量要比硝酸根离子多，所以不可能有NH₃产生，故错误；
F、NH₄NO₃→N₂O+H₂O中N从+5价降为+1价，N从-3升为+1价，符合氧化还原反应的特征，故正确；
故答案为：A、B、D、F；
（3）①NaCN+H₂O₂--N₂↑+X+H₂O中，由原子守恒可知X为NaHCO₃，双氧水的电子式为，
故答案为：NaHCO₃；；       
②由CN^-离子中碳与氮原子之比为1：1，而碳氮转化为CNO^-和N₂以及CO₃^2-，以因为CNO^-离子碳氮之比为1：1，所以N₂和CO₃^2-两微粒之比为1：2，所以e：f=1：2，
故答案为：B；
③阳极是氯离子发生氧化反应生成ClO^-，阳极的电极反应式为Cl^-+2OH^--2e^-=ClO^-+H₂O，故答案为：Cl^-+2OH^--2e^-=ClO^-+H₂O；
（4）①根据题意可知，酸性条件下CNO^-与NaClO反应生成N₂、CO₂和Cl₂，反应离子方程式为2CNO^-+6ClO^-+8H⁺═N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O，
故答案为：2CNO^-+6ClO^-+8H⁺═N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O；
②干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量，物质的量为$\frac{1.408g}{44g/mol}$=0.032mol，根据碳元素守恒可知被处理的CN^-的物质的量为n（CN^-）=n（CO₂）=0.032mol，原溶液中CN^-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol，所以该实验中测得CN^-被处理的百分率为$\frac{0.032mol}{0.04mol}$×100%=80%，
故答案为：80%．

点评 本题考查氧化还原反应的计算及含量测定等，综合性较强，注重高频考点的考查，侧重分析与计算能力的考查，注意反应中元素的化合价变化，题目难度中等．