Question

【題目】氯化鈉(NaCN)是一種基本化工原料，同時也是一種毒物質(zhì)。一旦泄漏需要及時處理，一般可以通過噴酒雙氧水或過硫酸鈉(Na2S2)溶液來處理，以減少對環(huán)境的污染。

I.(1)NaCN用雙氧水處理后，產(chǎn)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，該反應的化學方程式是___________________________________。

II.工業(yè)制備過硫酸鈉的反應原理如下所示

主反應:(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O

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

某化學小組利用上述原理在實驗室制備過硫酸，并用過硫酸鈉溶液處理含氰化鈉的廢水。

實驗一:實驗室通過如下圖所示裝置制備Na2S2O8。

(2)裝置中盛放(NH4)2S2O8溶液的儀器的名稱是____________。

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

(4)上述裝置中還需補充的實驗儀器或裝置有______________(填字母代號)。

A.溫度計 B水浴加熱裝置

C.洗氣瓶 D.環(huán)形玻璃攪拌棒

實驗二:測定用過硫酸鈉溶液處理后的廢水中氯化鈉的含量。

已知;①廢水中氯化鈉的最高排放標準為0.50mg/L。

②Ag++2CN—===[Ag(CN)2]—，Ag++I—＝＝AgI↓，AgI呈黃色，CN—優(yōu)先與Ag+發(fā)生反應。實驗如下:取1L處理后的NaCN廢水，濃縮為10.00mL置于錐形瓶中，并滴加幾滴KI溶液作指示劑，用1.010—3mol/L的標準AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的體積為5.00mL

(5)滴定終點的現(xiàn)象是___________________________________。

(6)處理后的廢水中氰化鈉的濃度為____________________mg/L.

Ⅲ.(7)常溫下，含硫微粒的主要存在形式受pH的影響。利用電化學原理，用惰性電極電解飽和NaHSO4溶液也可以制備過硫酸鈉。已知在陽極放電的離子主要為HSO4—，則陽極主要的反應式為_________________________。

Answer 1

【答案】NaCN＋H2O2＋H2O=NH3↑＋NaHCO3 三頸燒瓶 將產(chǎn)生的氨氣及時排出并被吸收，防止產(chǎn)生倒吸，減少發(fā)生副反應 AB 滴入最后一滴標準硝酸銀溶液，錐形瓶的溶液中恰好產(chǎn)生黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)沉淀不消失 0.49 2HSO4—-2e-=S2O82—+2H+

【解析】

I. 由題意，NaCN用雙氧水處理后，產(chǎn)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，說明NaCN與雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成了NaHCO3和NH3；

II. 裝置b中過二硫酸銨與氫氧化鈉在55℃溫度下反應生成過二硫酸鉀、氨氣和水，裝置a中雙氧水在二氧化錳的催化作用下，發(fā)生分解反應生成02，反應生成的02將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出被硫酸吸收，防止產(chǎn)生倒吸；避免氨氣與過二硫酸鈉發(fā)生副反應；滴定過程中Ag+與CN-反應生成[Ag（CN）2]-，當CN-反應結(jié)束時，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀；

Ⅲ. 由題意可知，HSO4—在陽極失電子發(fā)生氧化反應生成S2O82—。

（1）由題意，NaCN用雙氧水處理后，產(chǎn)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，說明NaCN與雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成了NaHCO3和NH3，反應的化學方程式為NaCN＋H2O2＋H2O=NH3↑＋NaHCO3，故答案為：NaCN＋H2O2＋H2O=NH3↑＋NaHCO3；

(2)由圖可知，盛放(NH4)2S2O8溶液的儀器的名稱是三頸燒瓶，故答案為：三頸燒瓶；

（3）由題給信息可知，過二硫酸銨與氫氧化鈉在55℃溫度下反應生成過二硫酸鉀、氨氣和水，反應生成的氨氣在90℃溫度下與過二硫酸鈉發(fā)生副反應生成硫酸鈉、氮氣和水，裝置a中雙氧水在二氧化錳的催化作用下，發(fā)生分解反應生成02，反應生成的02將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出被硫酸吸收，防止產(chǎn)生倒吸；避免氨氣與過二硫酸鈉發(fā)生副反應，故答案為：將產(chǎn)生的氨氣及時排出并被吸收，防止產(chǎn)生倒吸，減少發(fā)生副反應；

(4)由題給信息可知，制備反應需要在55℃溫度下進行，90℃溫度下發(fā)生副反應，所以需要控制溫度不能超過90℃，故還需補充的實驗儀器或裝置為溫度計和水浴加熱裝置，故答案為：AB；

（5）滴定過程中Ag+與CN-反應生成[Ag（CN）2]-，當CN-反應結(jié)束時，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)沉淀不消失，說明反應到達滴定終點，故答案為：滴入最后一滴標準硝酸銀溶液，錐形瓶的溶液中恰好產(chǎn)生黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)沉淀不消失；

（6）滴定終點時消耗AgNO3的物質(zhì)的量為1.0×10—3mol/L×5.00×10—3L=5.00×10-6mol，根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag（CN）2]-可知處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為5.00×10-6mol×2×49g/mol=4.9×10-4g，則處理后的廢水中氰化鈉的濃度為=0.49 mg/L，故答案為：0.49；

（7）由題意可知，HSO4—在陽極失電子發(fā)生氧化反應生成S2O82—，電極反應式為2HSO4—-2e-=S2O82—+2H+，故答案為：2HSO4—-2e-=S2O82—+2H+。