Question

【題目】亞鐵氰化鉀的化學(xué)式為K4Fe(CN)6，一種用含NaCN廢水合成該化合物的主要工藝流程如下：

（1）請(qǐng)依據(jù)工藝流程圖中的信息，回答下列問(wèn)題：

①在“除雜”步驟中棄渣的主要成分為__________________（填化學(xué)式）。

②在“反應(yīng)器“中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________；

③相同溫度下溶解度：Na4[Fe(CN)6]________K4[Fe(CN)6] （選填“＞”、“＜”或“=”）

（2）氰化鈉(NaCN)是一種白色結(jié)晶顆粒，劇毒，易溶于水，水溶液呈堿性，易水解生成氰化氫。NaCN 的電子式為__________________________；實(shí)驗(yàn)室用NaCN固體配制NaCN溶液時(shí)，應(yīng)先將其溶于氫氧化鈉溶液中，再用蒸餾水稀釋。NaCN用雙氧水處理后，產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，該反應(yīng)的離子方程式是______________________________________。

（3）已知：氫氰酸是一種有苦杏仁氣味的無(wú)色劇毒液體，易揮發(fā)，25℃時(shí)，Ka(HCN)=6.25×10-10。

①處理含CN-廢水的方法是：第一步控制pH>10，用NaClO溶液先將CN-不完全氧化為OCN-；第二步控制pH為7.5-8.5，用NaClO完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽。

請(qǐng)寫(xiě)出第二步反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________。

②反應(yīng)CN-+H2OHCN+OH-在25℃時(shí)的平衡常數(shù)K=_____________(填數(shù)值)。

（4）K4Fe(CN)6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）， 若有1mol K4Fe(CN)6被高錳酸鉀氧化時(shí)，則消耗KMnO4的物質(zhì)的量為________mol。

Answer 1

【答案】 CaCO3 6NaCN+FeSO4+ CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe(CN )6+2NaCl > CN-+H2O2+ H2O= HCO3-+ NH3↑ 2CNO-+3C1O-+2H2O=N2+3Cl-+2HCO3- 1.6×10-5 12.2

【解析】試題分析：由流程可知，在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)6NaCN+FeSO4+ CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe(CN )6+2NaCl，過(guò)濾后除去硫酸鈣，向?yàn)V液中加入碳酸鈉溶液，把溶液中的鈣離子轉(zhuǎn)化為碳酸鈣除去，再向?yàn)V液中加入氯化鉀溶液與Na4Fe(CN )6發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成溶解度更小的K4Fe(CN )6，過(guò)濾、洗滌、干燥得到K4Fe(CN )6。

（1）①在“除雜”步驟中棄渣的主要成分為CaCO3。②在“反應(yīng)器“中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NaCN+FeSO4+ CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe(CN )6+2NaCl；③相同溫度下溶解度：Na4[Fe(CN)6] ＞K4[Fe(CN)6] 。

（2）NaCN 的電子式為； NaCN用雙氧水處理后，產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則該酸式鹽為碳酸氫鈉，該氣體為氨氣，該反應(yīng)的離子方程式是CN-+H2O2+ H2O= HCO3-+ NH3↑。

（3）①處理含CN-廢水的方法是：第一步控制pH>10，用NaClO溶液先將CN-不完全氧化為OCN-；第二步控制pH為7.5-8.5，用NaClO完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽，由組成元素可知，這兩種鹽為氯化鈉和碳酸氫鈉，第二步反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+3C1O-+2H2O=N2+3Cl-+2HCO3-。②反應(yīng)CN-+H2OHCN+OH-，在25℃時(shí)該反應(yīng)的水解平衡常數(shù)K=1.6×10-5。

（4）K4Fe(CN)6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），該反應(yīng)中，K4Fe(CN)6中的Fe、C、N的化合價(jià)分別由+2、+2、-3升高到+3、+4、+5，KMnO4 中的Mn的化合價(jià)由+7下降到+2，根據(jù)化合價(jià)升降的總數(shù)相等，得到關(guān)系式10K4Fe(CN)6~122KMnO4， 所以，1mol K4Fe(CN)6被高錳酸鉀氧化時(shí)，消耗KMnO4的物質(zhì)的量為12.2mol。