Question

【题目】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）．
（1）白磷有毒能和氯酸溶液发生氧化还原反应：3P4+10HClO3+18H2O=10HCl+12H3PO4 ， 该反应的氧化产物是 ， 若有1mol P4参加反应转移电子为 mol．
（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Ka=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： ．
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： ．
③电解法可以处理空气中的氮氧化物，用如图示电解池，将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2﹣，电解池阴极反应为

（3）①传统工业上利用氨气可以合成尿素．主要反应如下：
2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=﹣159.47kJmol﹣1
NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+72.49kJmol﹣1
反应2NH3（g）++CO2（g）=CO（NH2）（s）+H2O（g）的△H=kJmol﹣1
②工业上用氨气制备硝酸，将一定质量的铁粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩余m1g铁粉，此时共收集到NO气体448mL（标准状况）．然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再产生NO为止，容器剩余铁粉m2g，则m1﹣m2为 ． （若铁改为铜，答案相应改正）

Answer 1

【答案】
（1）H3PO4；20
（2）CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN；NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑；2NOx+4xe﹣=N2+2xO2﹣
（3）﹣86.98；5.04
【解析】解：（1）反应中P元素化合价升高得到H3PO4 ， 氧化产物为H3PO4 ， 若有1mol P4参加反应转移电子为1mol×4×5=20mol，所以答案是：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，
所以答案是：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，该气体为氨气，反应方程式为：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑，
所以答案是：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑；
③电解池阴极发生还原反应，NOx在阴极获得电子生成N2、O2﹣ ， 阴极电极反应式为：2NOx+4xe﹣=N2+2xO2﹣ ，
所以答案是：2NOx+4xe﹣=N2+2xO2﹣
（3.）①已知：Ⅰ.2NH3（g）+CO2（g）═NH2CO2NH4（s）△H=﹣159.47kJmol﹣1
Ⅱ．NH2CO2NH4（s）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+72.49kJmol﹣1
根据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ可得：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）（s）+H2O（g），△H=﹣159.47kJmol﹣1+72.49kJmol﹣1=﹣86.98kJmol﹣1 ，
所以答案是：﹣86.98；
②铁粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有m1g铁粉，生成Fe（NO3）2和NO气体，NO的物质的量为 =0.02mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的Fe的物质的量为 =0.03mol，根据Fe原子守恒可知，溶液中n[Fe（NO3）2]=0.03mol，溶液中n（NO3﹣）=0.06mol．
再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止，Fe（NO3）2中NO3﹣发生反应3Fe+8H++2NO3﹣═3Fe2++2NO↑+4H2O，容器剩有铜粉m2g，（m1﹣m2）为与溶液中NO3﹣反应的铜的质量，令再次反应的铜的物质的量为xmol，则：

3Fe	+	8H+	+	2NO3﹣	═	3Fe2+	+	2NO↑	+	4H2O
3				2

所以x=0.09mol
所以再次反应的Fe的质量为0.09mol×56g/mol=5.04g，即（m1﹣m2）=5.04g，
所以答案是：5.04．
【考点精析】解答此题的关键在于理解弱电解质在水溶液中的电离平衡的相关知识，掌握当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态；电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征．条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理．