Question

11．2015年8月12日，天津?yàn)I海新區(qū)發(fā)生劇烈爆炸，造成多人死亡．據(jù)調(diào)查，瑞海公司出口量較大的危險(xiǎn)品有NaCN、NaSCN、KClO₃、Na、NaNO₂等，使得現(xiàn)場營救工作困難重重，環(huán)境污染嚴(yán)重．NaCN常用于金銀等貴重金屬提煉和電鍍等．
（1）NaCN中C元素的化合價(jià)為+2，工業(yè)上將金屬鈉和石油焦（主要成分為C）按一定比例加入反應(yīng)器中，加熱條件下通入氨氣制備氰化鈉．請寫出化學(xué)方程式2Na+2C+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaCN+3H₂↑．
（2）金的提煉和電鍍工藝流程如下：

①在浸取工藝中，研究人員發(fā)現(xiàn)若在操作Ⅰ中使用5%H₂O₂溶液代替空氣可提高浸取率，請說明理由H₂O₂溶液為液態(tài)，與礦石混合更均勻，接觸面積大，氧化充分．
若改用I₂-NaI溶液進(jìn)行浸取，將會(huì)得到含[AuI₂]^-溶液，采用電解法提煉金原理如上圖，電解方程式為：2AuI₂^-═I₃^-+I^-+2Au，則陽極電極反應(yīng)式為3 I^--2e^-=I₃^-；交換膜為陰離子交換膜（填“陰”或“陽”）
②反應(yīng)Ⅲ屬于置換反應(yīng)，請寫出離子反應(yīng)式Zn+2[Au（CN）₂]^-═[Zn（CN）₄]^2-+2Au．
（3）世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中CN^-限值為0.07mg/L．已知：Ag⁺+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-； 爆炸發(fā)生后，工作人員取附近居民區(qū)飲用水樣品各10.00mL，進(jìn)行三次測定CN^-含量，平均消耗2×10^-5mol/LAgNO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液12.50mL．由數(shù)據(jù)分析可知，該飲用水樣品中CN^-含量為1.3mg/L，則該飲用水中氰含量是（填“是”或“否”）超標(biāo)．

Answer 1

分析 （1）NaCN中鈉顯+1價(jià)，氮顯-3價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0確定C元素的化合價(jià)，鈉、C、氨氣加熱條件下制備氰化鈉，根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）金礦在通入空氣的條件下用氰化鈉和氫氧化鈉溶液浸取，空氣中的氧氣氧化金，生成含[Ag（CN）₂]^-的溶液，也可以用雙氧水代替氧氣，雙氧水為液態(tài)，與礦石混合更均勻，接觸面積大，氧化充分，將含[Ag（CN）₂]^-的溶液中用鋅還原出金，若改用I₂-NaI溶液進(jìn)行浸取，將會(huì)得到含[AuI₂]^-溶液，采用電解法提煉金，則陰極上發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生金，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘單質(zhì)，據(jù)此答題；
（3）2×10^-5mol/LAgNO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液12.50mL含有AgNO₃的物質(zhì)的量為2.5×10^-7mol，根據(jù)反應(yīng)Ag⁺+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-；，可知10.00mL飲用水樣品中含有的CN^-的物質(zhì)的量為1×10^-6mol，據(jù)此計(jì)算濃度并確定是否超標(biāo)．

解答 解：（1）NaCN中鈉顯+1價(jià)，氮顯-3價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0可生C元素的化合價(jià)為+2價(jià)，鈉、C、氨氣加熱條件下制備氰化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2C+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaCN+3H₂↑，
故答案為：+2；2Na+2C+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaCN+3H₂↑；
（2）金礦在通入空氣的條件下用氰化鈉和氫氧化鈉溶液浸取，空氣中的氧氣氧化金，生成含[Ag（CN）₂]^-的溶液，也可以用雙氧水代替氧氣，雙氧水為液態(tài)，與礦石混合更均勻，接觸面積大，氧化充分，將含[Ag（CN）₂]^-的溶液中用鋅還原出金，若改用I₂-NaI溶液進(jìn)行浸取，將會(huì)得到含[AuI₂]^-溶液，采用電解法提煉金，則陰極上發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生金，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘單質(zhì)，
①根據(jù)上面的分析可知，用5%H₂O₂溶液代替空氣可提高浸取率，是因?yàn)镠₂O₂溶液為液態(tài)，與礦石混合更均勻，接觸面積大，氧化充分，采用電解法提煉金中，陽極電極反應(yīng)式為3 I^--2e^-=I₃^-，消耗 I^-，陰極上生成金的同時(shí)產(chǎn)生I^-，所以交換膜為陰離子交換膜，
故答案為：H₂O₂溶液為液態(tài)，與礦石混合更均勻，接觸面積大，氧化充分；3 I^--2e^-=I₃^-；陰；
②反應(yīng)Ⅲ屬于置換反應(yīng)，反應(yīng)的離子反應(yīng)式為Zn+2[Au（CN）₂]^-═[Zn（CN）₄]^2-+2Au，
故答案為：Zn+2[Au（CN）₂]^-═[Zn（CN）₄]^2-+2Au；
（3）2×10^-5mol/LAgNO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液12.50mL含有AgNO₃的物質(zhì)的量為2.5×10^-7mol，根據(jù)反應(yīng)Ag⁺+2CN^-=[Ag（CN）₂]^-；，可知10.00mL飲用水樣品中含有的CN^-的物質(zhì)的量為1×10^-6mol，所以飲用水樣品中含有的CN^-的濃度為1×10^-4mol/L=1.3mg/L＞0.07mg/L，所以該飲用水中氰含量是超標(biāo)的，
故答案為：1.3；是．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離與提純方法的綜合應(yīng)用及制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，涉及化學(xué)計(jì)算、化合價(jià)和離子反應(yīng)方程式的書寫等知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>