Question

3．氰化鈉是一種重要的基本化工原料，同時也是一種劇毒物質(zhì)，嚴重危害人類健康．一旦泄露需要及時處理，一般可以通過噴灑雙氧水或硫代硫酸鈉溶液來處理，以減輕環(huán)境污染．
已知：氰化鈉化學式為NaCN（C元素+2價，N元素-3價），氰化鈉是一種白色結(jié)晶顆粒，劇毒，易溶于水，水溶液呈堿性，易水解生成氰化氫．
（1）NaCN用雙氧水處理后，產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，該反應的離子方程式是CN^-+H₂O₂+H₂O═HCO₃^-+NH₃↑．
（2）氰化鈉與硫代硫酸鈉的反應為：NaCN+Na₂S₂O₃═NaSCN+Na₂SO₃；已知：NaSCN中S為-2價，處理1molNaCN，反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol
（3）CN-中C元素顯+2價，N元素顯-3價，則非金屬性N＞C（填“＜”、“＞”或“=”），請設(shè)計實驗證明：取少量碳酸氫鈉于試管中，加入稀硝酸，有無色氣泡產(chǎn)生，說明酸性硝酸大于碳酸，則非金屬性N＞C
某化學興趣小組實驗室制備硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃），并檢測用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達標排放．
【實驗一】實驗室通過下圖裝置制備Na₂S₂O₃．

（4）b裝置的作用是安全瓶，防止倒吸．c裝置中的產(chǎn)物有Na₂S₂O₃和CO₂等，d裝置中的溶質(zhì)有NaOH、Na₂CO₃，還可能有Na₂SO₃．
（5）實驗結(jié)束后，在e處最好連接盛（選填“NaOH溶液”、“水”、“CCl₄”中任一種）的注射器，再關(guān)閉K₂打開K1，防止拆除裝置時污染空氣．
【實驗二】測定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量．
已知：
①廢水中氰化鈉的最高排放標準為0.50mg/L．
②Ag⁺+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-，Ag⁺+I^-=AgI↓，AgI呈黃色，且CN^-優(yōu)先與Ag⁺反應．
實驗如下：
取20.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中，并滴加幾滴KI溶液作指示劑，用1.000×10^-4mol/L的標準AgNO₃溶液滴定，消耗AgNO₃溶液的體積為1.50mL．
（6）滴定終點的判斷方法是滴入最后一滴硝酸銀溶液，出現(xiàn)淡黃色沉淀．
（7）處理后的廢水否達到排放標準（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）NaCN用雙氧水處理產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明二者反應生成氨氣、和碳酸氫鈉；
（2）該反應中C元素化合價由+2價變?yōu)?4價，則每個C原子失去2個電子，據(jù)此計算；
（3）非金屬性強的元素顯示負價，非金屬性弱的則顯示正價；非金屬的非金屬越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強．
【實驗一】a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na₂S₂O₃，反應導致裝置內(nèi)氣壓減小，b為安全瓶作用，防止溶液倒吸，d裝置吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣．
（4）由儀器結(jié)構(gòu)特征，b裝置為安全瓶，防止溶液倒吸；d裝置吸收二氧化硫，d中溶質(zhì)有NaOH、Na₂CO₃，堿過量，還有亞硫酸鈉生成；
（5）實驗結(jié)束后，裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應用氫氧化鈉溶液吸收；
【實驗二】（6）Ag⁺與CN^-反應生成[Ag（CN）₂]^-，當CN^-反應結(jié)束時，Ag⁺與I^-生成AgI黃色沉淀，說明反應到達滴定終點；
（7）計算消耗硝酸銀物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式Ag⁺+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-計算出氰化鈉的含量與廢水中氰化鈉的最高排放標準為0.50mg/L比較判斷是否符合排放標準．

解答 解：（1）用雙氧水處理氰化鈉，產(chǎn)生一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣，根據(jù)原子守恒一種酸式鹽為碳酸氫鈉，所以反應為：NaCN+H₂O₂+H₂O═NaHCO₃+NH₃↑，離子反應為：CN^-+H₂O₂+H₂O═HCO₃^-+NH₃↑，
故答案為：CN^-+H₂O₂+H₂O═HCO₃^-+NH₃↑；
（2）NaCN+Na₂S₂O₃═NaSCN+Na₂SO₃，NaCN中C為+2價，NaSCN中S為-2價，N為-3價，C為+4價，該反應中C元素化合價由+2價變?yōu)?4價，則每個C原子失去2個電子，該反應中S元素化合價由+2價變?yōu)?4價，則處理掉1molNaCN，反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，
故答案為：4mol；
（3）CN^-中C元素顯+2價，N元素顯-3價，說明N非金屬性強，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，其檢驗方法為：取少量碳酸氫鈉于試管中，加入稀硝酸，有無色氣泡產(chǎn)生，說明酸性硝酸大于碳酸，則非金屬性N＞C；
故答案為：＞；取少量碳酸氫鈉于試管中，加入稀硝酸，有無色氣泡產(chǎn)生，說明酸性硝酸大于碳酸，則非金屬性N＞C．
【實驗一】a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na₂S₂O₃，反應導致裝置內(nèi)氣壓減小，b為安全瓶作用，防止溶液倒吸，d裝置吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣．
（4）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知b裝置為安全瓶，防止倒吸，d裝置吸收二氧化硫，d中溶質(zhì)有NaOH、Na₂CO₃，堿過量，還有亞硫酸鈉生成，
故答案為：安全瓶，防止倒吸；Na₂SO₃；
（5）實驗結(jié)束后，裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應用氫氧化鈉溶液吸收，氫氧化鈉和二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水，
故答案為：NaOH溶液；
【實驗二】（6）Ag⁺與CN^-反應生成[Ag（CN）₂]^-，當CN^-反應結(jié)束時，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag⁺與I^-生成AgI黃色沉淀，說明反應到達滴定終點，
故答案為：滴入最后一滴硝酸銀溶液，出現(xiàn)淡黃色沉淀；
（7）消耗AgNO₃的物質(zhì)的量為1.5×10^-3L×0.0001mol/L=1.50×10^-7mol，根據(jù)方程式Ag⁺+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-，處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為1.50×10^-7mol×2×49g/mol=1.47×10^-5g，廢水中氰化鈉的含量為$\frac{1.47×1{0}^{-2}mg}{0.02L}$=0.735mg/L＞0.50mg/L，處理后的廢水未達到達到排放標準，
故答案為：否．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗、物質(zhì)含量測定等，題目綜合性較強，關(guān)鍵是對原理的理解，注意制備中滲入環(huán)保意識，熟練掌握元素化合物知識與實驗制備基本原則，題目難度中等．