Question

19．2015年8月12日天津港特大爆炸事故，再一次引发了人们对环境问题的关注．据查危化仓库中存有大量的钠、钾、白磷（P₄）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）．爆炸事故中，因爆炸冲击导致氰化钠泄漏，可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理，以减轻污染．
资料：氰化钠白色结晶颗粒、易潮解、有微弱的苦杏仁气味、剧毒、易溶于水、易水解生成氰化 氢、水溶液呈碱性．
（1）白磷有毒，能和氯酸溶液发生氧化还原反应：3P₄+10HC1O₃+18H₂O?10HC1+12H₃PO₄，该反应的氧化产物是H₃PO₄，若有1mo1P₄参加反应转移电子为20mol．
（2）氰化钠（NaCN）是一种化工原料，用于基本化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理等方面．
①已知：25℃时，HCN的电离平衡常数1=6.2×10^-10，H₂CO₃在25℃时的电离平衡常数是Ka1=4.5×10^-7、Ka2=4.7×10^-11，则向NaCN溶液通入少量CO₂反应方程式是：CO₂+NaCN+H₂O=NaHCO₃+HCN．
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变 蓝色的气体，大大降低其毒性．该反应的化学方程式是：NaCN+H₂O₂+H₂O=NaHCO₃+NH₃↑．
（3）实验室通过如图所示装置制备Na₂SO₃．

装置a中盛装Na₂SO₃固体的仪器名称是圆底烧瓶；装置b的作用是安全瓶或者防倒吸．
①装置c中的产物有Na₂S₂O₃和CO₂气体等，实验结束后，装置d中的溶质有NaOH、Na₂ CO₃，还可能有Na₂SO₃．
②实验结束后，在e处最好连接盛NaOH溶液（选填“NaOH溶液”、“水”、“CC1₄”中任一种．

Answer 1

分析 （1）该反应中，P元素化合价由0价变为+5价、Cl元素化合价由+5价变为-1价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，还原剂对应的产物是氧化产物；若有1mol P₄参加反应转移电子物质的量=1mol×4×（5-0）；
（2）①由电离平衡常数可知，酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，则NaCN溶液通入少量CO₂生成NaHCO₃与HCN；
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，该气体为氨气，配平书写方程式；
（3）a装置制备二氧化硫，c装置中制备Na₂S₂O₃，反应导致装置内气压减小，b为安全瓶作用，防止溶液倒吸，d装置吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；
①d装置吸收二氧化硫，d中溶质有NaOH、Na₂CO₃，碱过量，还有亚硫酸钠生成；
②二氧化硫有毒，能够与氢氧化钠反应被氢氧化钠吸收．

解答 解：（1）该反应中，P元素化合价由0价变为+5价、Cl元素化合价由+5价变为-1价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，还原剂对应的产物是氧化产物，所以氯酸是氧化剂、H₃PO₄是氧化产物；
若有1mol P₄参加反应转移电子物质的量=1mol×4×（5-0）=20mol；
故答案为：H₃PO₄；20；
（2）①由电离平衡常数可知，酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，则NaCN溶液通入少量CO₂生成NaHCO₃与HCN，反应方程式为：CO₂+NaCN+H₂O=NaHCO₃+HCN，
故答案为：CO₂+NaCN+H₂O=NaHCO₃+HCN；
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，该气体为氨气，反应方程式为：NaCN+H₂O₂+H₂O=NaHCO₃+NH₃↑，
故答案为：NaCN+H₂O₂+H₂O=NaHCO₃+NH₃↑；
（3）a装置制备二氧化硫，c装置中制备Na₂S₂O₃，反应导致装置内气压减小，b为安全瓶作用，防止溶液倒吸，d装置吸收多余的二氧化硫，防止污染空气．
由仪器结构特征，可知盛装Na₂SO₃固体的仪器为圆底烧瓶；b装置为安全瓶，防止倒吸，
故答案为：圆底烧瓶；安全瓶，防止倒吸；
①d装置吸收二氧化硫，d中溶质有NaOH、Na₂CO₃，碱过量，还有亚硫酸钠生成；
故答案为：Na₂SO₃；
②二氧化硫有毒，能够与氢氧化钠反应被氢氧化钠吸收，应用NaOH溶液吸收；
故答案为：NaOH溶液．

点评 本题为综合题，考查了氧化还原反应基本概念、氧化还原反应方程式的书写、亚硫酸钠的制备，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目综合性较强，熟练掌握元素化合物知识与实验制备基本原则，题目难度中等．