Question

15．“8•12”天津港危化倉庫爆炸，造成生命、財(cái)產(chǎn)的特大損失．據(jù)查危化倉庫中存有大量的鈉、鉀，硝酸銨和氰化鈉（NaCN）．請回答下列問題：
（1）鈉、鉀著火，下列可用來滅火的是D．
A．水        B．泡沫滅火器        C．干粉滅火器        D．細(xì)沙蓋滅
（2）NH₄NO₃為爆炸物，在不同溫度下加熱分解，可能發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，下列反應(yīng)可能發(fā)生的是A、B、D、F．
A．NH₄NO₃→N₂+O₂+H₂O
B．NH₄NO₃→NH₃+HNO₃
C．NH₄NO₃→O₂+HNO₃+H₂O
D．NH₄NO₃→N₂+HNO₃+H₂O
E．NH₄NO₃→N₂+NH₃+H₂O
F．NH₄NO₃→N₂O+H₂O
（3）NaCN屬于劇毒物質(zhì)，有多種無害化處理方法
①H₂O₂處理法：NaCN+H₂O₂--N₂↑+X+H₂O，推測X的化學(xué)式為NaHCO₃，雙氧水的電子式為．
②NaClO處理法：aCN^-+bClO^-+2cOH^-═dCNO^-+eN₂↑+fCO₃^2-+bCl^-+cH₂O． 方程式中e：f的值為
B（填選項(xiàng)標(biāo)號）．
A．1          B．$\frac{1}{2}$         C．2  D．不能確定
③用如圖所示裝置除去含CN^-、Cl^-廢水中的CN^-時(shí)，控制溶液pH為9～10，某電極上產(chǎn)生的ClO^-將CN^-氧化為兩種無污染的氣體，則電解過程中，陽極的電極反應(yīng)式為Cl^-+2OH^--2e^-═ClO^-+H₂O．
（4）以TiO₂為催化劑用NaClO將CN^-離子氧化成CNO^-，CNO^-在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應(yīng)生成N₂、CO₂、Cl₂等．取濃縮后含CN^-離子的廢水與過量NaClO溶液的混合液共200mL（設(shè)其中CN^-的濃度為0.2mol•L^-1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①寫出CNO^-在酸性條件下被NaClO氧化的離子方程式：2CNO^-+6ClO^-+8H⁺═N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O；
②若結(jié)果測得CO₂的質(zhì)量為1.408g，則該實(shí)驗(yàn)中測得CN^-被處理的百分率為80%．

Answer 1

分析 （1）Na、K能和水反應(yīng)生成氫氣，在氧氣中燃燒生成過氧化物，過氧化鈉和水、二氧化碳反應(yīng)都生成氧氣，促進(jìn)鈉、鉀燃燒；
（2）氧化還原反應(yīng)中有化合價(jià)升高的元素也有化合價(jià)降低的元素；
（3）①根據(jù)元素守恒確定X中元素，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒確定X化學(xué)式；雙氧水屬于共價(jià)化合物，雙氧水中兩個(gè)氫原子分別與兩個(gè)氧原子通過共用一對電子結(jié)合，兩個(gè)氧原子之間通過共用1對電子結(jié)合；
②由CN^-離子中碳與氮原子之比為1：1，而碳氮轉(zhuǎn)化為CNO^-和N₂以及CO₃^2-，因?yàn)镃NO^-離子碳氮之比為1：1，所以N₂和CO₃^2-兩微粒之比為1：2；
③陽極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣和氫氧根離子反應(yīng)生成次氯酸根離子和水；
（4）①根據(jù)題意可知，酸性條件下CNO^-與NaClO反應(yīng)生成N₂、CO₂和Cl₂，根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平；
②干燥管Ⅰ中堿石灰增重1.408g為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)碳元素守恒可知被處理的CN^-的物質(zhì)的量為n（CN^-）=n（CO₂），原溶液中CN^-的物質(zhì)的量為0.2L×0.2mol/L=0.04mol，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）Na、K能和水反應(yīng)生成氫氣，在氧氣中燃燒生成過氧化物，過氧化鈉和水、二氧化碳反應(yīng)都生成氧氣，促進(jìn)鈉、鉀燃燒，所以應(yīng)該采用細(xì)沙滅火，
故答案為：D；
（2）氧化還原反應(yīng)中有化合價(jià)升高的元素也有化合價(jià)降低的元素，
A．NH₄NO₃→N₂+O₂+H₂O中N元素化合價(jià)降低、O元素化合價(jià)升高，符合氧化還原反應(yīng)，故A選；
B．NH₄NO₃→NH₃+HNO₃中各元素化合價(jià)不變，符合復(fù)分解反應(yīng)條件，故B選；
C．NH₄NO₃→O₂+HNO₃+H₂O中只有O元素化合價(jià)升高，所以不符合氧化還原反應(yīng)，故C不選；
D．NH₄NO₃→N₂+HNO₃+H₂O中N元素有化合價(jià)升高的也有化合價(jià)降低的，符合氧化還原反應(yīng)，故D選；
E．NH₄NO₃→N₂+NH₃+H₂O中只有N元素化合價(jià)降低，所以不符合氧化還原反應(yīng)，故E不選；
F．NH₄NO₃→N₂O+H₂O中N元素有化合價(jià)升高的也有化合價(jià)降低的，符合氧化還原反應(yīng)，故F選；
故答案為：A、B、D、F；
（3）①根據(jù)元素守恒知，X中含有Na、C元素，該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由-3價(jià)轉(zhuǎn)化為0價(jià)、NaCN中C元素化合價(jià)為+2價(jià)，則C元素化合價(jià)由+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+4價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒知X為NaHCO₃，雙氧水為共價(jià)化合物，分子中存在兩個(gè)氧氫鍵和一個(gè)O-O鍵，雙氧水的電子式為：；
故答案為：NaHCO₃；；
②由CN^-離子中碳與氮原子之比為1：1，而碳氮轉(zhuǎn)化為CNO^-和N₂以及CO₃^2-，以因?yàn)镃NO^-離子碳氮之比為1：1，所以N₂和CO₃^2-兩微粒之比為1：2，所以e：f=1：2，
故答案為：B；
③陽極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣和氫氧根離子反應(yīng)生成次氯酸根離子和水，所以陽極反應(yīng)式為Cl^-+2OH^--2e^-═ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl^-+2OH^--2e^-═ClO^-+H₂O；
（4）①根據(jù)題意可知，酸性條件下CNO^-與NaClO反應(yīng)生成N₂、CO₂和Cl₂，反應(yīng)離子方程式為2CNO^-+6ClO^-+8H⁺═N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O，
故答案為：2CNO^-+6ClO^-+8H⁺═N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O；
②干燥管Ⅰ中堿石灰增重1.408g為二氧化碳的質(zhì)量，物質(zhì)的量為$\frac{1.408g}{44g/mol}$=0.032mol，根據(jù)碳元素守恒可知被處理的CN^-的物質(zhì)的量為n（CN^-）=n（CO₂）=0.032mol，原溶液中CN^-的物質(zhì)的量為0.2L×0.2mol/L=0.04mol，所以該實(shí)驗(yàn)中測得CN^-被處理的百分率為$\frac{0.032mol}{0.04mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算及含量測定、電解原理的應(yīng)用等，題目綜合性較強(qiáng)，注重高頻考點(diǎn)的考查，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化，題目難度中等．