Question

【題目】黃血鹽[亞鐵氰化鉀，K4Fe(CN)6]目前廣泛用作食品添加劑(抗結(jié)劑)，我國衛(wèi)生部規(guī)定實驗中黃血鹽的最大使用量為10mg/kg。一種制備黃雪鹽的工藝如下：

回答下列問題：

(1)步驟Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

(2)步驟Ⅳ過濾所得的廢液中含量較多的溶質(zhì)為____________（填化學(xué)式）。

(3)步驟Ⅴ所用的試劑X是___________。（填化學(xué)式）

(4)工藝中用到劇毒的HCN溶液，含CN- 的廢水必須處理后才能排放。

已知: HCN是一種具有苦杏仁味的無色劇毒液體，易揮發(fā)，25℃時Ka(HCN)=6.25×10-10；溶液中H2CO3、HCO3-、CO32-的存在與溶液pH的關(guān)系如圖所示：

①NaCN的電子式為___________。

②處理含CN-廢水的方法：第一步控制pH>10，用NaClO溶液先將CN-不完全氧化為OCN-；第二步控制pH為7.5～8.5，用NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽。第一步控制強堿性的主要目的是_______，第二步反應(yīng)的離子方程式為____________。

(5)已知藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下：

用硫酸亞鐵堿性試紙可以檢驗食品中是否含有CN-，方案如下：

若試紙變藍(lán)則證明食品中含有CN-，基于普魯士藍(lán)的合成原理，請解釋檢測時試紙變藍(lán)的原因：___________。

Answer 1

【答案】3Ca(OH)2 +FeSO4 +6HCN=Ca2Fe(CN)6 +CaSO4+6H2O CaCl2(KCl可答，也可不答) K2CO3 HCN有劇毒，防止生成HCN污染環(huán)境 2CNO-+3ClO- +H2O=N2↑ +3Cl-+2HCO3- Fe2+和CN- 反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4-，同時Fe2+被空氣中的氧氣氧化生成Fe3+，Fe3+與[Fe(CN)6]4-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀

【解析】

將石灰乳、硫酸亞鐵及過量HCN溶液混合可得Ca2Fe(CN)6，過濾除去含有CaSO4的濾渣，濾液中加入KCl，可得K2CaFe(CN)6沉淀，經(jīng)過濾后，濾液中加入K2CO3進行脫鈣處理，最終經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾并洗滌干燥得產(chǎn)品K4Fe(CN)63H2O。（5）[Fe(CN)6]4-和Fe3+反應(yīng)生成Fe4[Fe(CN)6]3藍(lán)色沉淀；若試紙變藍(lán)則證明食品中含有CN-，Fe2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-；Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+；[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色。以此來解答。

(1)步驟Ⅰ根據(jù)加入的反應(yīng)物及生成物質(zhì)，結(jié)合元素守恒，可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Ca(OH)2 +FeSO4 +6HCN=Ca2Fe(CN)6 +CaSO4+6H2O；

(2)步驟Ⅵ過濾所得的廢液中含量較多的溶質(zhì)為CaCl2(或答CaCl2、KCl）；

(3)步驟Ⅴ所用的試劑X是K2CO3；

(4)①NaCN是離子化合物，Na+與CN-通過離子鍵結(jié)合，CN-內(nèi)C、N原子間通過三對共用電子對結(jié)合，所以NaCN的電子式為；

②第一步控制強堿性的主要目的是防止生成HCN，污染環(huán)境，用NaClO溶液先不完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽，根據(jù)電子、電荷守恒，可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2OCN-+3ClO-+2H2O=3Cl-+N2+2HCO3-；

(5) [Fe(CN)6]4-和Fe3+反應(yīng)生成Fe4[Fe(CN)6]3藍(lán)色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：3 [Fe(CN)6]4-+4Fe3+= Fe4[Fe(CN)6]3↓，基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測食品中CN-，堿性條件下，Fe2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-，同時Fe2+被空氣中的氧氣氧化生成Fe3+，Fe3+與[Fe(CN)6]4-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，而使試紙顯藍(lán)色。