Question

2．氰化钠（NaCN）是重要的化工原料，常用于化学合成、冶金工业等．回答下列问题：
（1）下列标志中，应贴在装有氰化钠容器上的是A．

（2）写出 NaCN 的电子式．
（3）可用纯碱、焦炭、氨气反应制取 NaCN，写出反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目．
（4）现代采金技术先以NaCN溶液在自然环境中浸取粉碎的含金（Au）矿石，得到 Na[Au（CN）₂]（二氰合金酸钠）溶液，再用锌还原 Na[Au（CN）₂]生成金．“浸取”反应的氧化剂是氧气，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为1：2．
（5）工业利用 NaCN 制备蓝色染料的流程如下：

通入 Cl₂ 时发生反应的离子方程式为2[Fe（CN）₆]^4-+Cl₂=2[Fe（CN）₆]^3-+2Cl^-，该蓝色染料的化学式为Fe₃[Fe（CN）₆]₂． 
（6）常温下 HCN 的电离常数 Ka=6.2×10^-10，浓度均为 0.5mol/L 的 NaCN和HCN的混合溶液显碱（填“酸”、“碱”或“中”）性，通过计算说明其原因${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$=$\frac{c（HCN）•c（OH{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}{c（CN{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}$=$\frac{K{\;}_{W}}{K{\;}_{a}}$=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{6.2×10{\;}^{-10}}$=1.6×10^-5＞6.2×10^-10．

Answer 1

分析 （1）NaCN是有剧毒的药品，据此选择；
（2）NaCN属于离子化合物，钠离子直接用离子符号表示，阴离子需要标出所带电荷及最外层电子；
（3）根据元素守恒可知，纯碱、焦炭、氨气反应制取 NaCN，同时会生成水，根据化合价的变化确定电子转化方向和数目；
（4）以NaCN溶液在自然环境中浸取粉碎的含金（Au）矿石，得到 Na[Au（CN）₂]（二氰合金酸钠）溶液，再用锌还原 Na[Au（CN）₂]生成金，根据元素的化合价的变化可知，NaCN中各元素的化合价没有变，是空气中的氧气氧化了金，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；
（5）根据工业流程可知，NaCN与FeSO₄反应生成Fe（CN）₂白色沉淀，Fe（CN）₂继续与NaCN溶液反应生成Na₄[Fe（CN）₆]，Na₄[Fe（CN）₆]被氯气氧化成Na₃[Fe（CN）₆]，Na₃[Fe（CN）₆]与硫酸亚铁反应生成蓝色染料为Fe₃[Fe（CN）₆]₂，据此答题；
（6）根据${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$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．

解答 解：（1）NaCN是有剧毒的药品，应贴在装有氰化钠容器上的是剧毒标志，故选A；
（2）NaCN为离子化合物，电子式为，故答案为：；
（3）根据元素守恒可知，纯碱、焦炭、氨气反应制取 NaCN，同时会生成水，反应的化学方程式，并用单线桥标明电 子转移的方向和数目为，
故答案为：；
（4）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，所以氧化剂是氧气，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：氧气；1：2；
（5）根据工业流程可知，NaCN与FeSO₄反应生成Fe（CN）₂白色沉淀，Fe（CN）₂继续与NaCN溶液反应生成Na₄[Fe（CN）₆]，Na₄[Fe（CN）₆]被氯气氧化成Na₃[Fe（CN）₆]，反应的离子方程式为2[Fe（CN）₆]^4-+Cl₂=2[Fe（CN）₆]^3-+2Cl^-，Na₃[Fe（CN）₆]与硫酸亚铁反应生成蓝色染料为Fe₃[Fe（CN）₆]₂，
故答案为：2[Fe（CN）₆]^4-+Cl₂=2[Fe（CN）₆]^3-+2Cl^-；Fe₃[Fe（CN）₆]₂；
（6）根据${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$可知，${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$=$\frac{c（HCN）•c（OH{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}{c（CN{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}$=$\frac{K{\;}_{W}}{K{\;}_{a}}$=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{6.2×10{\;}^{-10}}$=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；${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$=$\frac{c（HCN）•c（OH{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}{c（CN{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}$=$\frac{K{\;}_{W}}{K{\;}_{a}}$=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{6.2×10{\;}^{-10}}$=1.6×10^-5＞6.2×10^-10；

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．