Question

4．亞鐵氰化鉀（K₄Fe（CN）₆，黃血鹽）在實(shí)驗(yàn)室、電鍍、食品添加劑及醫(yī)學(xué)上可用于冶療鉈（Tl）中毒、燒制青花瓷時(shí)可用于繪畫(huà)等有廣泛用途．一種用含NaCN廢水合成黃血鹽的主要工藝流程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室用NaCN固體配制NaCN溶液時(shí)，應(yīng)先將其溶于NaOH溶液，再用蒸餾水稀釋．
（2）實(shí)驗(yàn)室K₄Fe（CN）₆可用于檢驗(yàn)Fe³⁺，生成的難溶鹽KFe[Fe（CN）₆]，生成的鹽又可用于治療Tl₂SO₄中毒，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式為K⁺+[Fe（CN）₆]^4-+Fe³⁺=KFe[Fe（CN）₆]↓；KFe[Fe（CN）₆]（s）+Tl⁺（aq）=TlFe[Fe（CN）₆]（s）+K⁺（aq）．
（3）流程圖中加入碳酸鈉溶液主要目的是除去其中的Ca²⁺．
（4）相同溫度下溶解度：Na₄[Fe（CN）₆]＞K₄[Fe（CN）₆]（選填：“＞”、“=”、“＜”）．
（5）長(zhǎng)期火炒添加有亞鐵氰化鉀的食鹽，這時(shí)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，試配平下列方程式：
3K₄Fe（CN）₆=□KCN+□Fe₃C+□C+□（CN）₂↑+□N₂↑
（6）電鍍銀時(shí)，電鍍液不能直接用硝酸銀溶液，可將其轉(zhuǎn)變?yōu)镵₄[Ag₂（CN）₆]，寫(xiě)出2AgCl與黃血鹽制取電鍍液的離子方程式2AgCl+[Fe（CN）₆]^4-=Fe²⁺+[Ag₂（CN）₆]^4-+2Cl^-．
（7）黃血鹽與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，其方程式為：K₄Fe（CN）₆+KMnO₄+H₂SO₄═KHSO₄+Fe₂（SO₄）₃+MnSO₄+HNO₃+CO₂↑+H₂O（未配平）有1mol K₄Fe（CN）₆被高錳酸鉀氧化，消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為12.2mol．

Answer 1

分析 本實(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(guò)量的Ca²⁺，經(jīng)過(guò)濾后在濾液中加入KCl可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆，說(shuō)明K₄[Fe（CN）₆溶解度較小，以此解答該題．
（1）NaCN為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中CN^-離子水解溶液呈堿性，在配制溶液時(shí)抑制水解，據(jù)此答題；
（2）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；
（3）反應(yīng)器中加入氯化鈣，需要加入碳酸鈉除去；
（4）經(jīng)過(guò)濾后在濾液中加入KCl可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆，說(shuō)明K₄[Fe（CN）₆溶解度較小；
（5）依據(jù)原子守恒和電子守恒配平書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（6）AgCl與黃血鹽制取電鍍液可將其轉(zhuǎn)變?yōu)镵₄[Ag₂ （CN）₆]，結(jié)合電話守恒，原子守恒配書(shū)寫(xiě)；
（7）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，利用電子得失守恒計(jì)算高錳酸鉀的物質(zhì)的量．

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(guò)量的Ca²⁺，經(jīng)過(guò)濾后在濾液中加入KCl可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆，說(shuō)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(shí)可將其溶解在氫氧化鈉溶液中，在加水稀釋，
故答案為：NaOH；
（2）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，所以檢驗(yàn)Fe³⁺的離子方程式為：K⁺+[Fe（CN）₆]^4-+Fe³⁺=KFe[Fe（CN）₆]↓，治療Tl₂SO₄中毒的方程式為KFe[Fe（CN）₆]（s）+Tl⁺（aq）=TlFe[Fe（CN）₆]（s）+K⁺（aq），
故答案為：K⁺+[Fe（CN）₆]^4-+Fe³⁺=KFe[Fe（CN）₆]↓；KFe[Fe（CN）₆]（s）+Tl⁺（aq）=TlFe[Fe（CN）₆]（s）+K⁺（aq）；
（3）反應(yīng)器中加入氯化鈣，加入碳酸鈉溶液可除去過(guò)量的Ca²⁺，
故答案為：除去其中的Ca²⁺；
（4）經(jīng)過(guò)濾后在濾液中加入KCl可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆，說(shuō)明K₄[Fe（CN）₆溶解度較小，
故答案為：＞；
（5）依據(jù)K₄Fe（CN）₆的系數(shù)為3，結(jié)合原子守恒，F(xiàn)e₃C前系數(shù)為3，KCN前系數(shù)為12，電子守恒得到N₂前系數(shù)為1，依據(jù)氮原子守恒，（CN）₂前系數(shù)為2，碳原子守恒，C前系數(shù)為1，配平得到的化學(xué)方程式為：3K₄Fe（CN）₆=Fe₃C+12KCN+N₂↑+C+2（CN）₂↑，
故答案為：12，1，1，2，1；
（6）電鍍液不能直接用硝酸銀溶液，可將其轉(zhuǎn)變?yōu)镵₄[Ag₂ （CN）₆]，AgCl與黃血鹽制取電鍍液可將其轉(zhuǎn)變?yōu)镵₄[Ag₂ （CN）₆]，反應(yīng)的離子方程式為：2AgCl+[Fe（CN）₆]^4-=Fe²⁺+[Ag₂ （CN）₆]^4-+2Cl^-，
故答案為：2AgCl+[Fe（CN）₆]^4-=Fe²⁺+[Ag₂ （CN）₆]^4-+2Cl^-；
（7）1mol K₄Fe（CN）₆被高錳酸鉀氧化時(shí)，F(xiàn)e化合價(jià)由+2價(jià)升高到+3價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到+5價(jià)，C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高到+4價(jià)，則Fe、N和C的化合價(jià)升高了1+6×（8+2）=61價(jià)，共失去61mol電子，而高錳酸鉀中的錳元素從+7降為+2價(jià)，會(huì)得到5mol電子，根據(jù)電子守恒，1mol K₄Fe（CN）₆被高錳酸鉀氧化，則消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為12.2mool，
故答案為：12.2．

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，難度中等，注意根據(jù)氧化還原反應(yīng)的化合價(jià)的升降總數(shù)相等計(jì)算．