Question

1．亞鐵氰化鉀（K₄Fe（CN）₆，黃血鹽）在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、電鍍、食品添加劑及醫(yī)學(xué)上有廣泛用途．還可用于冶療鉈（Tl）中毒，燒制青花瓷時可用于繪畫等．已知HCN是一種極弱的酸．現(xiàn)有一種用含NaCN廢水合成黃血鹽的主要工藝流程如圖：
（1）實(shí)驗(yàn)室用NaCN固體配制NaCN溶液時，應(yīng)先將其溶于NaOH溶液，再用蒸餾水稀釋．
（2）流程中經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到K4[Fe（CN）₆]．過濾實(shí)驗(yàn)中使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺．
（3）流程圖中加入碳酸鈉溶液的主要目的是除去其中的Ca²⁺．
（4）燒制青花瓷時，瓷器表面的暗紅色涉及輝銅礦制取銅的反應(yīng)．其過程如下：
2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ/mol
2Cu2O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ/mol
則由Cu₂S與O₂加熱反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為Cu₂S（s）+O₂（g）=）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-652.2KJ/mol．
（5）工業(yè)上常用草酸（H₂C₂O₄）來洗滌反應(yīng)后的轉(zhuǎn)化罐，草酸也可以用于制備高檔香料乙醛酸（H₂C₂O₃），裝置如圖2所示，寫出復(fù)合膜電極的電極反應(yīng)式HOOCCOOH+2H⁺+2e^-═OHCCOOH+H₂O．
（6）環(huán)保局對某電鍍廠排放的NaCN溶液，進(jìn)行檢測．取NaCN廢液1L，濃縮到20mL，加入適量硫酸酸化，用滴定管加入過量的0.10mol/L的H₂O₂共計(jì)15mL，產(chǎn)生兩種無毒氣體，請寫出該離子反應(yīng)方程式2H⁺+2CN^-+5H₂O₂=N₂+2CO₂+6H₂O；
再用0.02mol/L的酸性KMnO4溶液滴定過程的H₂O₂，實(shí)驗(yàn)測得消耗KMnO₄溶液的平均值為10.00mL，該廢水NaCN的濃度為0.98g/L．（已知廢水中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)）

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛铣牲S血鹽，由流程可知，NaCN廢液中加入硫酸亞鐵、氯化鈣，發(fā)生6NaCN+FeSO₄+CaCl₂=Na₄[Fe（CN）₆+CaSO₄↓+2NaCl，然后加入碳酸鈉溶液可除去過量的Ca²⁺，經(jīng)過濾后在濾液中加入KCl可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆，說明K₄[Fe（CN）₆溶解度較小，
（1）NaCN為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中CN^-離子水解溶液呈堿性，NaCN水解呈堿性的離子方程式為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-，為抑制水解，在配制溶液時可將其溶解在氫氧化鈉溶液中；
（2）依據(jù)過濾裝置選擇所需玻璃儀器；
（3）反應(yīng)器中加入氯化鈣，需要加入碳酸鈉除去；
（4）①2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ/mol
②2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算（①+②）×$\frac{1}{3}$得到由Cu₂S與O₂加熱反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式；
（5）草酸（HOOCCOOH）在陰極上得電子生成OHCCOOH，陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣，電池總反應(yīng)為2HOOCCOOH═2OHCCOOH+O₂↑；
（6）取NaCN廢液1L，濃縮到20mL，加入適量硫酸酸化得到的氰化氫與雙氧水反應(yīng)生成兩種無毒氣體為氮?dú)夂投�氧化碳，依�?jù)原子守恒書寫化學(xué)方程式；高錳酸鉀溶液氧化過氧化氫生成氧氣，反應(yīng)的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，計(jì)算剩余過氧化氫，得到與NaCN反應(yīng)的過氧化氫來計(jì)算NaCN物質(zhì)的量，計(jì)算得到溶液濃度．

解答 解：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛铣牲S血鹽，由流程可知，NaCN廢液中加入硫酸亞鐵、氯化鈣，發(fā)生6NaCN+FeSO₄+CaCl₂=Na₄[Fe（CN）₆+CaSO₄↓+2NaCl，然后加入碳酸鈉溶液可除去過量的Ca²⁺，經(jīng)過濾后在濾液中加入KCl可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆，說明K₄[Fe（CN）₆溶解度較小，
（1）NaCN為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中CN^-離子水解溶液呈堿性，NaCN水解呈堿性的離子方程式為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-，為抑制水解，在配制溶液時可將其溶解在氫氧化鈉溶液中，在加水稀釋，
故答案為：NaOH；
（2）流程中經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到K4[Fe（CN）₆]．過濾實(shí)驗(yàn)中使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：漏斗；
（3）反應(yīng)器中加入氯化鈣，加入碳酸鈉溶液可除去過量的Ca²⁺，
故答案為：除去其中的Ca²⁺；
（4）①2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ/mol
②2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算（①+②）×$\frac{1}{3}$得到由Cu₂S與O₂加熱反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為：Cu₂S（s）+O₂（g）=）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-652.2KJ/mol，
故答案為：Cu₂S（s）+O₂（g）=）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-652.2KJ/mol；
（5）草酸（HOOCCOOH）在陰極上得電子生成OHCCOOH，陰極反應(yīng)式為：HOOCCOOH+2H⁺+2e^-═OHCCOOH+H₂O，
故答案為：HOOCCOOH+2H⁺OHCCOOH+H₂O；
（6）取NaCN廢液1L，濃縮到20mL，加入適量硫酸酸化得到的氰化氫與雙氧水反應(yīng)生成兩種無毒氣體為氮?dú)夂投�氧化碳，反�?yīng)的離子方程式為：2H⁺+2CN^-+5H₂O₂=N₂+2CO₂+6H₂O，再用0.02mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定過程的H₂O₂，實(shí)驗(yàn)測得消耗KMnO₄溶液的平均值為10.00mL，反應(yīng)的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，
              2       5
 0.02mol/L×0.010L    n
n=0.0005mol，
與NaCN反應(yīng)的過氧化氫物質(zhì)的量=0.10mol/L×0.015L-0.0005mol=0.001mol
    2CN^-+5H₂O₂=N₂+2CO₂+6H₂O
     2     5
n（NaCN）    0.001mol
n（NaCN）=0.0004mol，
該廢水NaCN的濃度=$\frac{0.0004mol×49g/mol}{0.020L}$=0.98g/L
故答案為：2H⁺+2CN^-+5H₂O₂=N₂+2CO₂+6H₂O；0.98．

點(diǎn)評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫、鹽類水解的原理分析、電解池電極反應(yīng)、滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算分析、離子方程式書寫等知識點(diǎn)，題目難度中等．