【題目】氰化鈉是一種重要的基本化工原料,同時(shí)也是一種劇毒物質(zhì),嚴(yán)重危害人類健康。一旦泄露需要及時(shí)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。

Ⅰ.已知:氰化鈉化學(xué)式為NaCN,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)CN-中C元素顯+2價(jià),N元素顯-3價(jià),則非金屬性N____________C (填“>”“<”或“=”),請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:____________________________________。

(2)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(lán)的氣體,該反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。

Ⅱ.硫代硫酸鈉的工業(yè)制備的反應(yīng)原理為2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化學(xué)興趣小組用上述原理實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉,并檢測用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達(dá)標(biāo)排放。

(實(shí)驗(yàn)一)實(shí)驗(yàn)室通過如下圖所示裝置制備Na2S2O3。

(3)b裝置的作用是________________________。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__________________________________________________________。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在e處最好連接盛____________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中一種)的注射器,再關(guān)閉K2打開K1,防止拆除裝置時(shí)污染空氣。

(實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)。

實(shí)驗(yàn)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1.00×10-4mol/L的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為1.50mL。

(5)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象:________________________________________________

(6)處理后的廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn):____________________________________ (填“是”或“否”)。

【答案】 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 CN-+H2O2+H2O═HCO3-+NH3 安全瓶,防止倒吸 Na2SO3 NaOH溶液 滴入最后一滴硝酸銀溶液,出現(xiàn)淡黃色沉淀

【解析】

(1)在化合物中非金屬性強(qiáng)的元素顯負(fù)價(jià),非金屬性弱的元素顯正價(jià),元素的非金屬性越強(qiáng),對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);

(2)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(lán)的氣體,說明二者反應(yīng)生成氨氣和碳酸氫鈉;

(3)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;

(4)實(shí)驗(yàn)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(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收;關(guān)閉K2打開K1拆除裝置,防止污染空氣;

(5)Ag+CN-反應(yīng)生成[Ag(CN)2]-,當(dāng)CN-反應(yīng)結(jié)束時(shí),Ag+I-生成AgI黃色沉淀,說明反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn);

(6)計(jì)算消耗硝酸銀物質(zhì)的量,再根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-計(jì)算出氰化鈉的含量與廢水中氰化鈉的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0.50mg/L比較判斷是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

(1)在化合物中非金屬性強(qiáng)的元素顯負(fù)價(jià),非金屬性弱的元素顯正價(jià),CN-C元素顯+2價(jià),N元素顯-3價(jià),則非金屬性N>C,元素的非金屬性越強(qiáng),對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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。

(2)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(lán)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(yīng)為:NaCN+H2O2+H2O═NaHCO3+NH3,離子反應(yīng)為:CN-+H2O2+H2O═HCO3-+NH3↑,

故答案為:CN-+H2O2+H2O═HCO3-+NH3↑。

【實(shí)驗(yàn)一】

a裝置制備二氧化硫,c裝置中制備Na2S2O3,反應(yīng)導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓減小,裝置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。

(3)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。

(4)實(shí)驗(yàn)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(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收,氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,再關(guān)閉K2打開K1,防止拆除裝置時(shí)污染空氣,

故答案為:NaOH溶液。

【實(shí)驗(yàn)二】

5)Ag+CN-反應(yīng)生成[Ag(CN)2]-,當(dāng)CN-反應(yīng)結(jié)束時(shí),滴入最后一滴硝酸銀溶液,Ag+I-生成AgI黃色沉淀,說明反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn),

故答案為:滴入最后一滴硝酸銀溶液,出現(xiàn)淡黃色沉淀

(6)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1.47×102mg÷0.0200L=0.735mg/L>0.50mg/L,處理后的廢水未達(dá)到達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),

故答案為:否。

練習(xí)冊系列答案
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A. 2c1>c3 B. a+b>92.4 C. 2p2<p3 D. α13<1

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1)反應(yīng)所得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少______?

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時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

n(NO)/mol

0.02

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

(1)如圖表示NO2的濃度變化的曲線是______________________O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=____________________。

(2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________________。

A.v(NO2)=2v(O2) B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

C.v(NO)=2v(O2) D.容器內(nèi)密度保持不變

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(1)從上圖實(shí)驗(yàn)裝置看,其中尚缺少的一種玻璃用品是__________________________。

(2)若改用60mL 0.25mol·L-1H2SO450mL 0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量___________(填“相等”、“不相等”),若實(shí)驗(yàn)操作均正確,則所求中和熱__________填“相等”“不相等”)。

(3)倒入NaOH溶液的正確操作是:________。 (從下列選出)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入  B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入

(4)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是:________。 (從下列選出)。

A.用溫度計(jì)小心攪拌 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?/span>

(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/span>

溫度

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 

起始溫度t1

終止溫度t2/℃

溫度差平均值

(t2-t1)/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

______

2

27.0

27.4

27.2

32.3

3

25.9

25.9

25.9

29.2

4

26.4

26.2

26.3

29.8

②近似認(rèn)為0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃)。則中和熱ΔH=___________ ( 取小數(shù)點(diǎn)后一位)。

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)_________

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

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A.T1<T2 p1>p2 m+n>p 放熱反應(yīng)

B.T1>T2 p1<p2 m+n>p 吸熱反應(yīng)

C.T1<T2 p1>p2 m+n<p 放熱反應(yīng)

D.T1>T2 p1<p2 m+n<p 吸熱反應(yīng)

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