Question

【題目】“8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露．氰化物多數(shù)易溶于水，有劇毒，易造成水污染．為了增加對(duì)氰化物的了解，同學(xué)們查找資料進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究．

探究一：探究氰化物的性質(zhì)
已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
電離平衡常數(shù) （ 25℃）	Ki=1.77×10﹣4	Ki=5.0×10﹣10	Ki1=4.3×10﹣7 Ki2=5.6×10﹣11

（1）NaCN溶液呈堿性的原因是（用離子方程式表示）
（2）如圖1表示常溫下，稀釋HCOOH、HCN兩種酸的稀溶液時(shí)，溶液pH隨加水量的變化．下列說(shuō)法正確的是
A.相同濃度的HCOONa和NaCN的混合溶液中，各離子濃度
的大小關(guān)系是：c（Na+）＞c（CN﹣）＞c（HCOO﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
B.向NaCN溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為：
CN﹣+CO2+H2O=HCN+CO32﹣
C.圖象中a、c兩點(diǎn)處的溶液中 相等（HR代表HCOOH或HCN）
D.圖象中a點(diǎn)酸的總濃度小于b點(diǎn)酸的總濃度
（3）H2O2有“綠色氧化劑”的美稱；也可消除水中的氰化物（如KCN），經(jīng)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：KCN+H2O2+H2O═A+NH3↑，則生成物A的化學(xué)式為 ．
（4）探究二：測(cè)定含氰水樣中處理百分率
為了測(cè)定含氰水樣中處理百分率，同學(xué)們利用如圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．將CN﹣的濃度為0.2000mol/L的含氰廢水100mL與100mL NaClO溶液（過(guò)量）置于裝置②錐形瓶中充分反應(yīng)．打開(kāi)分液漏斗活塞，滴人100mL稀H2SO4 ， 關(guān)閉活塞．
已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為：
CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣
2CNO﹣+2H++3C1O﹣═N2↑+2CO2↑+3C1﹣+H2O
處理含CN﹣廢水時(shí)，如用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9時(shí)，此時(shí)c（CN﹣）c（HCN）（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）①和⑥的作用是 ．
（6）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ丝諝獾哪康氖?/span> ．
（7）為了計(jì)算該實(shí)驗(yàn)裝置②錐形瓶中含氰廢水被處理的百分率，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量（從裝置①到⑥中選擇，填裝置序號(hào)）．

Answer 1

【答案】
（1）CN﹣+H2O?HCN+OH﹣
（2）CD
（3）KHCO3
（4）＜
（5）吸收空氣中二氧化碳排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾
（6）使生成的氣體全部進(jìn)入裝置⑤
（7）⑤
【解析】解：探究一：探究氰化物的性質(zhì)（1.）NaCN為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，反應(yīng)的離子方程式為：CN﹣+H2OHCN+OH﹣ ， 所以答案是：CN﹣+H2OHCN+OH﹣；
（2.）A、醋酸的電離常數(shù)大于次氯酸，所以醋酸的水解程度小于次氯酸，醋酸鈉和次氯酸鈉都是強(qiáng)堿弱酸鹽，其混合溶液呈堿性，所以相同物質(zhì)的量濃度的CH3COONa和NaClO的混合液中，各離子濃度的大小關(guān)系是：c（Na+）＞c（CH3COO﹣）＞c（ClO﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），故A錯(cuò)誤；B、碳酸的二級(jí)電離小于次氯酸，所以碳酸氫根離子的酸性小于次氯酸，則向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式：ClO﹣+CO2+H2O═HClO+HCO3﹣ ， 故B錯(cuò)誤；
C、在 的分子、分母同時(shí)乘以氫離子濃度可得： ，由于水的離子積和電離平衡常數(shù)只受溫度影響，a、c的溫度相同，則該比值相等，故C正確；D、pH相等的CH3COOH、HClO，稀釋相同的倍數(shù)時(shí)，較強(qiáng)酸中氫離子濃度小于較弱酸，則較弱酸的pH小于較強(qiáng)酸，酸性CH3COOH＞HClO，所以a所在曲線表示CH3COOH，b所在曲線表示HClO，次氯酸的電離程度小于醋酸，所以醋酸的濃度減小，次氯酸的濃度較大，a、b兩點(diǎn)相比，加入相同體積的水后仍然是次氯酸的濃度較大，即：圖象中a點(diǎn)酸的濃度小于b點(diǎn)酸的濃度，故D正確．故選CD．所以答案是：CD；
（3.）H2O2被稱為“綠色氧化劑”，其還原產(chǎn)物為水，H2O沒(méi)有污染性，KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑，由原子守恒可知A的化學(xué)式為KHCO3 ， 所以答案是：KHCO3；
（4.）處理含CN﹣廢水時(shí)，用NaOH溶液調(diào)節(jié)至pH=9時(shí)（常溫），CN﹣+H2OHCN+OH﹣ ， Ka（HCN）=5.0×10﹣10 ， Kh= × = = =2×10﹣5 ， c（OH﹣）=10﹣5 ， 則 =2×10﹣5 ， 則c（CN﹣）＜c（HCN）；所以答案是：＜；
探究二：測(cè)定含氰水樣中處理百分率
（5.）實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣；2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，通過(guò)測(cè)定堿石灰的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾，防止對(duì)裝置⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾，裝置①和⑥的作用是吸收空氣中二氧化碳排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，
所以答案是：吸收空氣中二氧化碳排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；
（6.）反應(yīng)后裝置中殘留二氧化碳，應(yīng)繼續(xù)通過(guò)將凈化的空氣，將裝置內(nèi)的殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤，以減少實(shí)驗(yàn)誤差，
所以答案是：使生成的氣體全部進(jìn)入裝置⑤；
（7.）通過(guò)測(cè)定氫氧化鋇溶液的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，則需要測(cè)定裝置⑤反應(yīng)前后的質(zhì)量，所以答案是：⑤．