Question

【題目】氰化鈉是一種重要的基本化工原料，同時也是一種劇毒物質。一旦泄漏需要及時處理，一般可以通過噴灑雙氧水或過硫酸鈉(Na2S2O8)溶液來處理，以減輕環(huán)境污染。

Ⅰ．已知：氰化鈉是一種白色結晶顆粒，化學式為NaCN，有劇毒，易溶于水，水溶液呈堿性，易水解生成氰化氫。

(1)請用最常見的試劑和簡單操作設計實驗證明N、C元素的非金屬性強弱：__________________(只說明操作及現(xiàn)象)。

(2)NaCN用雙氧水處理后，產生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，該反應的離子方程式是___________________________。

Ⅱ．工業(yè)制備過硫酸鈉的反應原理如下：

主反應：(NH4)2S2O8＋2NaOHNa2S2O8＋2NH3＋2H2O

副反應：2NH3＋3Na2S2O8＋6NaOH6Na2SO4＋6H2O＋N2

某化學興趣小組利用上述原理在實驗室制備過硫酸鈉，并檢測用過硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水是否達標排放。

（實驗一）實驗室通過如圖所示裝置制備Na2S2O8。

(3)欲控制通入O2的通入速率，采取的有效措施為____________________(答一條)

(4)裝置a中反應產生的氣體需要持續(xù)通入裝置c的原因是____________________。

(5)上述裝置中還需補充的實驗儀器或裝置有_______(填字母)。

A．溫度計 B．洗氣瓶 C．水浴裝置 D．酒精燈

（實驗二）測定用過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準為0.50 mg·L－1。

②Ag＋＋2CN－=[Ag(CN)2］－，Ag＋＋I－=AgI，AgI呈黃色，且CN－優(yōu)先與Ag＋反應。實驗如下：取100.00 mL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1.00×10－4 mol·L－1的標準AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的體積為1.50 mL。

(6)滴定終點的現(xiàn)象是________________________________________。

(7)處理后的廢水中氰化鈉的濃度為________mg·L－1。(保留3位有效數字)

Answer 1

【答案】取碳酸鈉粉末于小試管中，滴加稀硝酸，產生無色氣泡 CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑ 控制調節(jié)雙氧水的滴加速度、調節(jié)雙氧水的濃度、控制開關K2的大小等等 將反應產生的NH3及時排出，避免副反應的發(fā)生 ACD 滴入最后一滴硝酸銀溶液，出現(xiàn)黃色沉淀，半分鐘內沉淀不消失 0.147

【解析】

（1）利用它們最高價氧化物對應水化物的酸性強弱進行比較，酸性越強，其非金屬性越強，取碳酸鈉或碳酸氫鈉粉末少量于試管中，滴加稀硝酸，產生無色氣泡，推出硝酸的酸性強于碳酸，即N的非金屬性強于C；

（2）處理后得到一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，則氣體為NH3，另外得到一種酸式鹽，即該酸式鹽為NaHCO3，即該反應的離子方程式為CN－＋H2O2+H2O=HCO3－＋NH3↑；

（3）裝置a為制備氧氣的裝置，因此控制通入O2的通入速率，措施為控制調節(jié)雙氧水的滴加速度、調節(jié)雙氧水的濃度、控制開關K2的大小等等；

（4）(NH4)2S2O8與NaOH發(fā)生的主要反應產生NH3，副反應中NH3參與反應，因此裝置a中反應產生O2持續(xù)通入裝置c中，其原因是將產生NH3及時排出，避免副反應的發(fā)生；

（5）根據反應的溫度，需要水浴加熱并控制溫度，需要的儀器是溫度計、水浴裝置、酒精燈，故ACD正確；

（6）CN－優(yōu)先于Ag＋反應生成[Ag(CN)2]-，當CN－完全消耗完后，Ag＋再與I－反應生成AgI，因此滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴AgNO3溶液 ，出現(xiàn)黃色沉淀，且30s或半分鐘內沉淀不消失；

（7）CN－的物質的量為1.50×10－3L×1.00×10－4mol·L－1×2=3×10－7mol，氰化鈉的質量為3×10－7mol×49g·mol－1=1.47×10－5g，即質量為1.47×10－2mg，濃度為1.47×10－2mg/(100×10－3L)=0.147mg/L。