Question

17．氰化鈉（NaCN）是一種重要化工原料，常用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面．氰化鈉也是一種無機(jī)毒害品，本身不易燃，但遇潮濕空氣或與酸類接觸會(huì)產(chǎn)生劇毒、易燃的氰化氫氣體，與氯酸鹽、硝酸鹽等接觸會(huì)劇烈反應(yīng)，引起燃燒爆炸．近幾年，我國屢屢出現(xiàn)因氰化鈉的生產(chǎn)和儲(chǔ)存不當(dāng)，造成火災(zāi)、爆炸等事故．請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問題：
（1）氰化鈉中N的化合價(jià)為+2，CN^-中兩原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出CN^-的電子式．
（2）工業(yè)上可用純堿、焦炭、氨氣在高溫下反應(yīng)制取NaCN，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂CO₃+C+2NH₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NaCN+3H₂O．
（3）常見的處理氰化鈉的方法有：
①將其與雙氧水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種溶于水都成堿性的物質(zhì)；
②將其用ClO₂處理，得到無毒的NaC1、N₂和CO₂．
方法①的離子方程式為CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-．用方法②處理含NaCN 4×10-5mol•L^-1的廢水1000L，至少需要ClO₂的質(zhì)量為2.7g．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算，鈉元素化合價(jià)+1價(jià)，氧元素化合價(jià)-2價(jià)；CN^-離子中含有碳氮三鍵，帶有1個(gè)單位負(fù)電荷，CN^-中碳原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
（2）根據(jù)元素守恒可知，純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN，同時(shí)會(huì)生成水；
（3）氰化鈉溶液的CN^-被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時(shí)放出NH₃；用ClO₂ 處理泄漏的氰化鈉（NaCN），得到無毒的NaCl、N₂ 和CO₂，該反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?1價(jià)、N元素化合價(jià)由-3價(jià)變?yōu)?價(jià)，C元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?4價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式，再根據(jù)氫氧化鈉和二氧化氯的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）NaCN中鈉元素化合價(jià)+1價(jià)，氮元素化合價(jià)-3價(jià)，則化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算，+1+x-3=0，x=+2，CN^-離子中含有碳氮三鍵，帶有1個(gè)單位負(fù)電荷，其電子式為：，
故答案為：+2；；
（2）根據(jù)元素守恒可知，純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN，同時(shí)會(huì)生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+C+2NH₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NaCN+3H₂O，
故答案為：Na₂CO₃+C+2NH₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NaCN+3H₂O；
（3）堿性氣體為氨氣，氰化鈉溶液的CN^-被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時(shí)放出NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCN+H₂O₂+H₂O=NaHCO₃+NH₃↑，離子方程式為：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-，用ClO₂ 處理泄漏的氰化鈉（NaCN），得到無毒的NaCl、N₂ 和CO₂，該反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?1價(jià)、N元素化合價(jià)由-3價(jià)變?yōu)?價(jià)，C元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?4價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式2ClO₂+2NaCN=2NaCl+N₂+2CO₂，n（NaCN）=4×10^-5mol•L^-1×1000L=0.04mol，根據(jù)方程式知，消耗二氧化氯物質(zhì)的量為0.04mol，其質(zhì)量=0.04mol×67.5g/mol=2.7g，
故答案為：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-；2.7．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)用語書寫、氧化還原等知識(shí)，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，掌握氧化還原反應(yīng)方程式的書寫及明確氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律是解答關(guān)鍵，題目難度中等．