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17.氰化钠(NaCN)是一种重要化工原料,常用于化学合成、电镀、冶金等方面.氰化钠也是一种无机毒害品,本身不易燃,但遇潮湿空气或与酸类接触会产生剧毒、易燃的氰化氢气体,与氯酸盐、硝酸盐等接触会剧烈反应,引起燃烧爆炸.近几年,我国屡屡出现因氰化钠的生产和储存不当,造成火灾、爆炸等事故.请结合所学知识,回答下列问题:
(1)氰化钠中N的化合价为+2,CN-中两原子均为8电子稳定结构,请写出CN-的电子式.
(2)工业上可用纯碱、焦炭、氨气在高温下反应制取NaCN,请写出该反应的化学方程式:Na2CO3+C+2NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaCN+3H2O.
(3)常见的处理氰化钠的方法有:
①将其与双氧水反应转化为两种溶于水都成碱性的物质;
②将其用ClO2处理,得到无毒的NaC1、N2和CO2.
方法①的离子方程式为CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-.用方法②处理含NaCN 4×10-5mol•L-1的废水1000L,至少需要ClO2的质量为2.7g.

分析 (1)依据化合物中元素化合价代数和为0计算,钠元素化合价+1价,氧元素化合价-2价;CN-离子中含有碳氮三键,带有1个单位负电荷,CN-中碳原子满足8电子稳定结构;
(2)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;
(3)氰化钠溶液的CN-被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3;用ClO2 处理泄漏的氰化钠(NaCN),得到无毒的NaCl、N2 和CO2,该反应中Cl元素化合价由+4价变为-1价、N元素化合价由-3价变为0价,C元素化合价由+2价变为+4价,根据转移电子守恒配平方程式,再根据氢氧化钠和二氧化氯的关系式计算.

解答 解:(1)NaCN中钠元素化合价+1价,氮元素化合价-3价,则化合价代数和为0计算,+1+x-3=0,x=+2,CN-离子中含有碳氮三键,带有1个单位负电荷,其电子式为:,
故答案为:+2;;
(2)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,反应的化学方程式为:Na2CO3+C+2NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaCN+3H2O,
故答案为:Na2CO3+C+2NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaCN+3H2O;
(3)碱性气体为氨气,氰化钠溶液的CN-被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,反应的化学方程式为:NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑,离子方程式为:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-,用ClO2 处理泄漏的氰化钠(NaCN),得到无毒的NaCl、N2 和CO2,该反应中Cl元素化合价由+4价变为-1价、N元素化合价由-3价变为0价,C元素化合价由+2价变为+4价,根据转移电子守恒配平方程式2ClO2+2NaCN=2NaCl+N2+2CO2,n(NaCN)=4×10-5mol•L-1×1000L=0.04mol,根据方程式知,消耗二氧化氯物质的量为0.04mol,其质量=0.04mol×67.5g/mol=2.7g,
故答案为:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-;2.7.

点评 本题考查化学用语书写、氧化还原等知识,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,掌握氧化还原反应方程式的书写及明确氧化还原反应得失电子守恒规律是解答关键,题目难度中等.

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