Question

13．氰化鈉（NaCN），白色結(jié)晶顆�；蚍勰�，易潮解，應(yīng)用于合成、電鍍、冶金、藥物等多個(gè)領(lǐng)域，是一種重要的基本化工原料．
（1）氰化鈉中含有化學(xué)鍵的類型為共價(jià)鍵、離子鍵．碳的化合價(jià)為+2價(jià)，據(jù)此推測(cè)，氰化鈉中碳可能表現(xiàn)的性質(zhì)是c（填序號(hào)）；
a．只具有氧化性    b．只具有還原性    c．既有氧化性又有還原性
工業(yè)上生產(chǎn)氰化鈉的方程式為：2Na+2C+2NH₃═2NaCN+3H₂↑該反應(yīng)的還原劑為：Na、C（填化學(xué)式），當(dāng)反應(yīng)得到24.5g氰化鈉時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.5N_A，同時(shí)產(chǎn)生標(biāo)況下氫氣16.8L；
（2）氰化鈉遇水時(shí)極易與水反應(yīng)，產(chǎn)生一種具有揮發(fā)性的可燃物，最終所得溶液呈強(qiáng)堿性（強(qiáng)于同條件等濃度的碳酸氫鈉溶液），寫出相關(guān)的離子方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-，溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閇Na⁺]＞[CN^-]＞[OH^-]＞[H⁺]．配制氰化鈉溶液的方法是b（填序號(hào)）；
a．在通風(fēng)櫥中，直接將其溶解于水
b．在通風(fēng)櫥中，先將其溶解于氫氧化鈉溶液，再稀釋到相應(yīng)濃度
c．在通風(fēng)櫥中，邊通CO₂邊將其溶解于水
25℃時(shí)向等體積pH=10的氫氧化鈉溶液和pH=10的氰化鈉溶液中不斷滴加同濃度的稀鹽酸至pH=9，消耗鹽酸的體積前者小于后者（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）氰化鈉可以與很多金屬形成絡(luò)合物，因此工業(yè)上采用氰化法提煉金：用稀的氰化鈉溶液處理粉碎了的金礦石，通入空氣，使金礦石中的金粒溶解，生成能溶于水的絡(luò)合物Na[Au（CN）₂]，其反應(yīng)方程式為：4Au+8NaCN+2H₂O+O₂═4Na[Au（CN）₂]+4NaH，Na[Au（CN）₂]在水溶液中的電離方程式為：Na[Au（CN）₂]═Na⁺+[Au（CN）₂]^-然后再用鋅從溶液中把金置換出來(lái)，鋅轉(zhuǎn)化為Na₂[Zn（CN）₄]．據(jù)此，請(qǐng)寫出在空氣中用氰化鈉溶液提取金的電極反應(yīng)式：正極：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；負(fù)極：4Au+8CN^--4e^-═4[Au（CN）₂]^-；
（4）含氰化鈉的廢水可以在堿性條件下，加入（或通入）過氧化氫溶液（或氯氣）（填常用試劑名稱）處理，使CN^-轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)危害的氣體．若人不慎氰化鈉中毒，可用Na₂S₂O₃緩解，二者反應(yīng)得到兩種含硫元素的離子，其中一種遇到Fe³⁺可變?yōu)檠�紅色．寫出解毒原理相關(guān)離子方程式S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）NaCN中含離子鍵和C、N之間的共價(jià)鍵，化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，處于中間價(jià)態(tài)的微粒具有氧化性和還原性，處于最高價(jià)的具有氧化性，處于最低價(jià)的具有還原性；
2Na+2C+2NH₃═2NaCN+3H₂↑中，Na、C元素的化合價(jià)升高，H元素的化合價(jià)降低，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6e^-；
（2）氰化鈉遇水時(shí)極易與水反應(yīng)，最終所得溶液呈強(qiáng)堿性（強(qiáng)于同條件等濃度的碳酸氫鈉溶液），則生成NaOH，NaCN水解顯堿性，同時(shí)生成有毒的HCN；
25℃時(shí)向等體積pH=10的氫氧化鈉溶液和pH=10的氰化鈉溶液中不斷滴加同濃度的稀鹽酸至pH=9，堿性溶液的pH降低，水電離的氫離子濃度增大，NaOH抑制水的電離，而NaCN促進(jìn)水的電離，則NaOH中加酸要少些；
（3）由4Au+8NaCN+2H₂O+O₂═4Na[Au（CN）₂]+4NaH可知，Au元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低；
（4）含氰化鈉的廢水可以在堿性條件下，利用氧化劑處理，使CN^-轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)危害的氣體；氰化鈉中毒，可用Na₂S₂O₃緩解，二者反應(yīng)得到兩種含硫元素的離子，其中一種遇到Fe³⁺可變?yōu)檠�紅色，即反應(yīng)生成SCN^-、SO₃^2-．

解答 解：（1）NaCN中含離子鍵和C、N之間的共價(jià)鍵，化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，則NaCN中Na為+1價(jià)，N為-3價(jià)，則C為+2價(jià)；C元素處于中間價(jià)態(tài)的微粒具有氧化性和還原性；
2Na+2C+2NH₃═2NaCN+3H₂↑中，Na、C元素的化合價(jià)升高，還原劑為Na、C，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6e^-，當(dāng)反應(yīng)得到24.5g氰化鈉時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為$\frac{24.5g}{49g/mol}$×3×N_A=1.5N_A，同時(shí)產(chǎn)生標(biāo)況下氫氣為$\frac{24.5g}{49g/mol}$×$\frac{3}{2}$×22.4L/mol=16.8L，
故答案為：共價(jià)鍵、離子鍵；+2；c；Na、C；1.5N_A；16.8；
（2）氰化鈉遇水時(shí)極易與水反應(yīng)，最終所得溶液呈強(qiáng)堿性（強(qiáng)于同條件等濃度的碳酸氫鈉溶液），離子反應(yīng)為CN^-+H₂O?HCN+OH^-，則生成NaOH，NaCN水解顯堿性，則離子濃度為[Na⁺]＞[CN^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，同時(shí)生成有毒的HCN，則配制氰化鈉溶液的方法是在通風(fēng)櫥中，先將其溶解于氫氧化鈉溶液，再稀釋到相應(yīng)濃度；
25℃時(shí)向等體積pH=10的氫氧化鈉溶液和pH=10的氰化鈉溶液中不斷滴加同濃度的稀鹽酸至pH=9，堿性溶液的pH降低，水電離的氫離子濃度增大，NaOH抑制水的電離，而NaCN促進(jìn)水的電離，則NaOH中加酸要少些，則消耗鹽酸的體積前者小于后者，
故答案為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；[Na⁺]＞[CN^-]＞[OH^-]＞[H⁺]；b；小于；
（3）由4Au+8NaCN+2H₂O+O₂═4Na[Au（CN）₂]+4NaH可知，Au元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低，則正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，負(fù)極反應(yīng)為4Au+8CN^--4e^-═4[Au（CN）₂]^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；4Au+8CN^--4e^-═4[Au（CN）₂]^-；
（4）含氰化鈉的廢水可以在堿性條件下，加入過氧化氫溶液（或氯氣）處理，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使CN^-轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)危害的氣體；氰化鈉中毒，可用Na₂S₂O₃緩解，二者反應(yīng)得到兩種含硫元素的離子，其中一種遇到Fe³⁺可變?yōu)檠�紅色，即反應(yīng)生成SCN^-、SO₃^2-，離子反應(yīng)為S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-，
故答案為：過氧化氫溶液（或氯氣）；S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應(yīng)及計(jì)算、離子濃度大小比較、電極反應(yīng)等，把握相關(guān)反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、應(yīng)用及計(jì)算能力的考查，題目難度中等．