Question

2．氰化鈉（NaCN）是重要的化工原料，常用于化學(xué)合成、冶金工業(yè)等．回答下列問(wèn)題：
（1）下列標(biāo)志中，應(yīng)貼在裝有氰化鈉容器上的是A．

（2）寫(xiě)出 NaCN 的電子式．
（3）可用純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用單線橋標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（4）現(xiàn)代采金技術(shù)先以NaCN溶液在自然環(huán)境中浸取粉碎的含金（Au）礦石，得到 Na[Au（CN）₂]（二氰合金酸鈉）溶液，再用鋅還原 Na[Au（CN）₂]生成金．“浸取”反應(yīng)的氧化劑是氧氣，消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為1：2．
（5）工業(yè)利用 NaCN 制備藍(lán)色染料的流程如下：

通入 Cl₂ 時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2[Fe（CN）₆]^4-+Cl₂=2[Fe（CN）₆]^3-+2Cl^-，該藍(lán)色染料的化學(xué)式為Fe₃[Fe（CN）₆]₂． 
（6）常溫下 HCN 的電離常數(shù) Ka=6.2×10^-10，濃度均為 0.5mol/L 的 NaCN和HCN的混合溶液顯堿（填“酸”、“堿”或“中”）性，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明其原因${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$=$\frac{c（HCN）•c（OH{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}{c（CN{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}$=$\frac{K{\;}_{W}}{K{\;}_{a}}$=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{6.2×10{\;}^{-10}}$=1.6×10^-5＞6.2×10^-10．

Answer 1

分析 （1）NaCN是有劇毒的藥品，據(jù)此選擇；
（2）NaCN屬于離子化合物，鈉離子直接用離子符號(hào)表示，陰離子需要標(biāo)出所帶電荷及最外層電子；
（3）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，根據(jù)化合價(jià)的變化確定電子轉(zhuǎn)化方向和數(shù)目；
（4）以NaCN溶液在自然環(huán)境中浸取粉碎的含金（Au）礦石，得到 Na[Au（CN）₂]（二氰合金酸鈉）溶液，再用鋅還原 Na[Au（CN）₂]生成金，根據(jù)元素的化合價(jià)的變化可知，NaCN中各元素的化合價(jià)沒(méi)有變，是空氣中的氧氣氧化了金，根據(jù)電子得失守恒可計(jì)算出消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比；
（5）根據(jù)工業(yè)流程可知，NaCN與FeSO₄反應(yīng)生成Fe（CN）₂白色沉淀，F(xiàn)e（CN）₂繼續(xù)與NaCN溶液反應(yīng)生成Na₄[Fe（CN）₆]，Na₄[Fe（CN）₆]被氯氣氧化成Na₃[Fe（CN）₆]，Na₃[Fe（CN）₆]與硫酸亞鐵反應(yīng)生成藍(lán)色染料為Fe₃[Fe（CN）₆]₂，據(jù)此答題；
（6）根據(jù)${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$計(jì)算出水解平衡常數(shù)，比較NaCN的水解平衡常數(shù)和HCN的電離平衡常數(shù)可判斷溶液的酸堿性．

解答 解：（1）NaCN是有劇毒的藥品，應(yīng)貼在裝有氰化鈉容器上的是劇毒標(biāo)志，故選A；
（2）NaCN為離子化合物，電子式為，故答案為：；
（3）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，并用單線橋標(biāo)明電 子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（4）根據(jù)題意可知，NaCN溶液與Au以及空氣中的氧氣反應(yīng)，Na[Au（CN）₂]（ 二氰合金酸鈉）溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Au+8NaCN+2H₂ O+O₂=4Na[Au（CN）₂]+4NaOH，所以氧化劑是氧氣，還原1mol金要轉(zhuǎn)移1mol電子，而每mol鋅能轉(zhuǎn)移2mol電子，所以消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：氧氣；1：2；
（5）根據(jù)工業(yè)流程可知，NaCN與FeSO₄反應(yīng)生成Fe（CN）₂白色沉淀，F(xiàn)e（CN）₂繼續(xù)與NaCN溶液反應(yīng)生成Na₄[Fe（CN）₆]，Na₄[Fe（CN）₆]被氯氣氧化成Na₃[Fe（CN）₆]，反應(yīng)的離子方程式為2[Fe（CN）₆]^4-+Cl₂=2[Fe（CN）₆]^3-+2Cl^-，Na₃[Fe（CN）₆]與硫酸亞鐵反應(yīng)生成藍(lán)色染料為Fe₃[Fe（CN）₆]₂，
故答案為：2[Fe（CN）₆]^4-+Cl₂=2[Fe（CN）₆]^3-+2Cl^-；Fe₃[Fe（CN）₆]₂；
（6）根據(jù)${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$可知，${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$=$\frac{c（HCN）•c（OH{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}{c（CN{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}$=$\frac{K{\;}_{W}}{K{\;}_{a}}$=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{6.2×10{\;}^{-10}}$=1.6×10^-5＞6.2×10^-10，即水解平衡常數(shù)大于電離平衡常數(shù)，所以溶液呈堿性，
故答案為：堿；${K}_{h}=\frac{c（HCN）c（OH{\;}^{-}）}{c（CN{\;}^{-}）}$=$\frac{c（HCN）•c（OH{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}{c（CN{\;}^{-}）•c（H{\;}^{+}）}$=$\frac{K{\;}_{W}}{K{\;}_{a}}$=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{6.2×10{\;}^{-10}}$=1.6×10^-5＞6.2×10^-10；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，為高考常見(jiàn)題型，注意根據(jù)流程圖把握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，注意運(yùn)用電子守恒進(jìn)行計(jì)算，難度中等．