Question

8．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．回答下列問題：
（1）可用純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN，同時還有水生成，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（2）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（二氰合金酸鈉）溶液，再用鋅還原 Na生成金，“浸取”反應(yīng)的還原產(chǎn)物是NaOH；
（3）如圖1為用含NaCN的廢水合成黃血鹽（K₄Fe（CN）₆）的主要工藝流程如圖：

已知相同溫度下溶解度：Na₄Fe（CN）₆＞K₄Fe（CN）₆
①實驗室用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在轉(zhuǎn)化罐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₄[Fe（CN）₆+4KCl=4NaCl+K₄[Fe（CN）₆↓．
③加入碳酸鈉溶液主要目的是除去過量的Ca²⁺．
④“操作”環(huán)節(jié)具體為過濾、洗滌、干燥．
（4）CN ^-可以造成水體污染，某小組用如下方法對此污水進行處理如圖2裝置模擬電化學(xué)法處理CN ^-，有關(guān)結(jié)果如表．

實驗序號	電極（X）	NaCl溶液濃度（mol/L）	甲中石墨表面通人氣體	電流計讀數(shù)（A）
（1）	Fe	0．l	空氣	I
（2）	Al	0.1	空氣	1.5Ⅰ
（3）	Fe	0.1	02	2Ⅰ
（4）	Al	0.5	空氣	1.6Ⅰ

①若乙池中石墨（I）極產(chǎn)生無毒無害的物質(zhì)，其電極反應(yīng)式為2CN^-+12OH^--10e^-=2CO₃^2-+N₂+6H₂O；
②該實驗表明電化學(xué)法處理CN^-時，影響處理速率的因素有負(fù)極的金屬材料、甲中電解質(zhì)氯化鈉的濃度以及氧氣的濃度（任答兩點）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素守恒可知，純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN，同時會生成水，根據(jù)化合價的變化確定電子轉(zhuǎn)化方向和數(shù)目；
（2）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)元素的化合價的變化可知，NaCN中各元素的化合價沒有變，是空氣中的氧氣氧化了金；
（3）本實驗?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，過濾、洗滌、干燥得到K₄[Fe（CN）₆，
①NaCN為強堿弱酸鹽，溶液中CN^-離子水解溶液呈堿性，在配制溶液時抑制水解；
②在轉(zhuǎn)化罐中加入KCl，Na₄[Fe（CN）₆可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆]；
③反應(yīng)器中加入氯化鈣過量，需要加入碳酸鈉除去；
④轉(zhuǎn)化罐中的反應(yīng)是Na₄[Fe（CN）₆可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆]，K₄[Fe（CN）₆溶解度較小，過濾、洗滌、干燥得到K₄[Fe（CN）₆；
（4）①裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子；
②通過比較負(fù)極的金屬材料和甲中電解質(zhì)的濃度進行分析答題．

解答 解：（1）根據(jù)元素守恒可知，純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN，同時會生成水，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：；
（2）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，還原產(chǎn)物為NaOH，
故答案為：NaOH；
（3）①NaCN為強堿弱酸鹽，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在轉(zhuǎn)化罐中加入KCl，Na₄[Fe（CN）₆可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₄[Fe（CN）₆+4KCl=4NaCl+K₄[Fe（CN）₆↓，
故答案為：Na₄[Fe（CN）₆+4KCl=4NaCl+K₄[Fe（CN）₆↓；
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轉(zhuǎn)化罐中的反應(yīng)是Na₄[Fe（CN）₆可轉(zhuǎn)化生成K₄[Fe（CN）₆]，K₄[Fe（CN）₆溶解度較小，過濾、洗滌、干燥得到K₄[Fe（CN）₆，
故答案為：過濾、洗滌、干燥；
（4）①乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子，電極反應(yīng)式為2CN^-+12OH^--10e^-=2CO₃^2-+N₂+6H₂O，
故答案為：2CN^-+12OH^--10e^-=2CO₃^2-+N₂+6H₂O；
②通過比較表中的數(shù)據(jù)可知，影響處理速率的因素有負(fù)極的金屬材料、電解質(zhì)的濃度以及氧氣的濃度，
故答案為：負(fù)極的金屬材料；甲中電解質(zhì)氯化鈉的濃度以及氧氣的濃度．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗方案的設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和計算能力的考查，為高考常見題型，注意根據(jù)流程圖把握實驗的原理和操作方法，難度中等，注意電解原理的分析、氧化還原反應(yīng)的化合價的升降總數(shù)相等的計算等．