Question

19．2015年8月12日23：30左右，天津濱海新區(qū)的一處集裝箱碼頭發(fā)生爆炸，發(fā)生爆炸的是集裝箱內的易燃易爆物品氰化鈉，數(shù)量為700噸左右．
資料：氰化鈉化學式為NaCN，白色結晶顆粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁氣味．劇毒，皮膚傷口接觸、吸入、吞食微量可中毒死亡．熔點563.7℃，沸點1496℃．易溶于水，易水解生成氰化氫，水溶液呈強堿性，是一種重要的化工原料，用于電鍍、冶金和有機合成醫(yī)藥、農藥及金屬處理方面．
（1）用離子方程式表示其水溶液呈強堿性的原因：CN^-+H₂O?HCN+OH^-．
（2）氰化鈉要用雙氧水或硫代硫酸鈉中和．
①用雙氧水處理產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，請寫出該反應的化學方程式NaCN+H₂O₂+H₂O═NaHCO₃+NH₃↑．
②用硫代硫酸鈉中和的離子方程式為CN^-+S₂O₃^2-═A+SO₃^2-，A為SCN^-（填化學式）．
（3）含氰廢水中的CN^-有劇毒．
①CN^-中C元素顯+2價，N元素顯-3價，則非金屬性N＞C（填＜，=或＞）．
②在微生物的作用下，CN^-能夠被氧氣氧化成HCO₃^-，同時生成NH₃，該反應的離子方程式為2CN^-+4H₂O+O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HCO₃^-+2NH₃．
③用圖1所示裝置除去含CN^-、Cl^-廢水中的CN^-時，控制溶液PH為9～10，陽極產生的ClO^-將CN^-氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是D．
A．用石墨作陽極，鐵作陰極
B．陽極的電極反應式為：Cl^-+2OH^--2e^-=ClO^-+H₂O
C．陰極的電極反應式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-
D．除去CN^-的反應：2CN^-+5ClO^-+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+5Cl^-+H₂O
（4）過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑，也可用于含氰廢水的消毒．某興趣小組制備過碳酸鈉的實驗方案和裝置示意圖如圖2．
已知：2Na₂CO₃ （aq）+3H₂O₂ （aq）═2Na₂CO₃•3H₂O₂ （s）△H＜0，請回答下列問題：
①下列物質中，不會引起過碳酸鈉發(fā)生氧化還原反應的有c．
A．FeCl₃ B．CuSO₄ C．Na₂SiO₃ D．KCN
②準確稱取0.2000g過碳酸鈉于250mL錐形瓶中，加50mL蒸餾水溶解，再加50mL2.0mol•L^-1 H₂SO₄，用0.02000mol•L^-1 KMnO₄ 標準溶液滴定至終點時消耗30.00mL，則產品中H₂O₂的質量分數(shù)為25.50%．
[反應6KMnO₄+5（2Na₂CO₃•3H₂O₂）+19H₂SO₄=3K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O]．

Answer 1

分析 （1）氰化鈉為強堿弱酸鹽，水解生成氫氰酸和氫氧化鈉，溶液呈堿性；
（2）①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，同時生成碳酸氫鈉；
②根據(jù)原子守恒和電荷守恒解答；
（3）①非金屬性強的元素顯示負價，非金屬性弱的則顯示正價；
②根據(jù)信息：CN^-能夠被氧氣氧化成HCO₃^-，同時生成NH₃來書寫方程式；
③A．該電解質溶液呈堿性，電解時，用不活潑金屬或導電非金屬作負極，可以用較不活潑金屬作正極；
B．陽極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣和氫氧根離子反應生成次氯酸根離子和水；
C．陰極上水失電子生成氫氣和氫氧根離子；
D．陽極產生的ClO^-將CN^-氧化為兩種無污染的氣體，該反應在堿性條件下進行，所以應該有氫氧根離子生成．
（4）雙氧水和碳酸鈉混合控制溫度發(fā)生反應2Na₂CO₃ （aq）+3H₂O₂ （aq）?2Na₂CO₃•3H₂O₂（s），靜置過濾得到固體2Na₂CO₃•3H₂O₂，將固體洗滌、干燥得到較純凈的2Na₂CO₃•3H₂O₂．
①過碳酸鈉相當于帶結晶雙氧水的碳酸鈉，具有雙氧水的性質，催化劑、還原性物質易促進過碳酸鈉反應而導致失效；
②先寫出反應的化學方程式，然后根據(jù)雙氧水與高錳酸鉀的物質的量關系計算出樣品中雙氧水的百分含量．

解答 解：（1）氰化鈉為強堿弱酸鹽，水解反應為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-，溶液呈堿性，
故答案為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；
（2）①用雙氧水處理氰化鈉，產生一種能使?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↑，
故答案為：NaCN+H₂O₂+H₂O═NaHCO₃+NH₃↑；
②CN^-+S₂O₃^2-═A+SO₃^2-，根據(jù)電荷守恒，A為-1價的陰離子，根據(jù)原子守恒，A中含有1個硫原子、1個碳原子、1個氮原子，所以A為：SCN^-，
故答案為：SCN^-；
（3）①CN^-中C元素顯+2價，N元素顯-3價，說明N非金屬性強，
故答案為：＞；
②CN^-能夠被氧氣氧化成HCO₃^-，同時生成NH₃得出方程式為：2CN^-+4H₂O+O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HCO₃^-+2NH₃，
故答案為：2CN^-+4H₂O+O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HCO₃^-+2NH₃；
③A．該電解質溶液呈堿性，電解時，用不活潑金屬或導電非金屬作負極，可以用較不活潑金屬作正極，所以可以用石墨作氧化劑、鐵作陰極，故正確；
B．陽極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣和氫氧根離子反應生成次氯酸根離子和水，所以陽極反應式為Cl^-+2OH^--2e^-═ClO^-+H₂O，故正確；
C．電解質溶液呈堿性，則陰極上水失電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應式為2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，故正確；
D．陽極產生的ClO^-將CN^-氧化為兩種無污染的氣體，兩種氣體為二氧化碳和氮氣，該反應在堿性條件下進行，所以應該有氫氧根離子生成，反應方程式為2CN^-+5ClO^-+H₂O═N₂↑+2CO₂↑+5Cl^-+2OH^-，故錯誤；
故答案為：D；
（4）①過碳酸鈉相當于帶結晶雙氧水的碳酸鈉，具有雙氧水的性質，F(xiàn)eCl₃能作雙氧水分解的催化劑，KCN具有還原性，能被過碳酸鈉氧化，CuSO₄催化雙氧水的分解，硅酸鈉不與過碳酸鈉反應，
故答案為：C；
②高錳酸鉀溶液與過碳酸鈉反應的化學方程式為：6KMnO₄+5（2Na₂CO₃•3H₂O₂）+19H₂SO₄═3K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O，滴定過程中消耗2.000x10^-2 mol•L^-1 KMnO₄標準溶液的物質的量為：2.000x10^-2 mol•L^-1×0.03L=6.000x10^-4mol，
設過氧化氫的質量為xg，根據(jù)關系式
KMnO₄～2Na₂CO₃•3H₂O₂～15H₂O₂
6mol                                   15×34g
6.000x10^-4mol                         x
x=0.051
過氧化氫的質量分數(shù)=$\frac{0.051g}{0.2g}$=25.50%
故答案為：25.50%．

點評 本題是一道實驗方案的設計題目，涉及化學方程式書寫、物質質量分數(shù)的計算等知識，題目難度較大，注意化學實驗原理，能夠根據(jù)反應方程式進行簡單的化學計算，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．