Question

19．危化仓库中往往存有钠、钾、硫、白磷（P₄）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）等危险品．请回答下列问题：
（1）NH₄NO₃为爆炸物，在某温度下按下式进行分解：5NH₄NO₃═4N₂↑+2HNO₃+9H₂O，则被氧化和被还原的氮元素质量之比为5：3；
（2）硫酸铜溶液是白磷引起中毒的一种解毒剂：1lP₄+60CuSO₄+96H₂O═20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄，若6molH₃PO₄生成，则被CuSO₄氧化的P₄的物质的量为0.75mol；
（3）NaCN属于剧毒物质，有一种处理方法其原理为：CN^-与S₂O₃^2-反应生成两种离子，一种与Fe³⁺可生成红色弱电解质，另一种与H⁺作用产生能使品红溶液腿色的刺激性气体，写出离子反应方程式：CN^-+S₂O₃^2-=SCN^-+SO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）在5NH₄NO₃═2HNO₃+4N₂↑+9H₂O的反应中，氮元素由铵根中-3价升高为0价，被氧化；氮元素由硝酸根中+5价降低为0价，被还原，氮气既是还原产物也是氧化产物，根据电子转移守恒计算被氧化的氮原子与被还原的氮原子；
（2）Cu元素的化合价由+2价降低到+1价，CuSO₄是氧化剂，P₄中部分磷元素由0价降低到-3价，部分磷元素由0价升高到+5价，磷元素的化合价既升高又降低，所以P₄既是氧化剂又是还原剂，根据电子转移是计算被CuSO₄氧化的P₄的物质的量；
（3）CN^-与S₂O₃^2-反应生成两种离子，一种与Fe³⁺可生成红色弱电解质，另一种与H⁺作用产生能使品红溶液腿色的刺激性气体，反应生成SCN^-与SO₃^2-．

解答 解：（1）5NH₄NO₃═2HNO₃+4N₂↑+9H₂O的反应中，氮元素由铵根中-3价升高为0价，被氧化，氮元素由硝酸根中+5价降低为0价，被还原，根据电子转移守恒，可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为（5-0）：[0-（-3）]=5：3，则被氧化和被还原的氮元素质量之比为5：3，
故答案为：5：3；
（2）Cu元素的化合价由+2价降低到+1价，CuSO₄是氧化剂，P₄中部分磷元素由0价降低到-3价，部分磷元素由0价升高到+5价，磷元素的化合价既升高又降低，所以P₄既是氧化剂又是还原剂，若6molH₃PO₄生成，则参加反应CuSO₄为6mol×$\frac{60}{24}$=15mol，根据电子转移守恒，被CuSO₄氧化的P₄的物质的量为$\frac{15mol×1}{4×5}$=0.75mol，
故答案为：0.75；
（3）CN^-与S₂O₃^2-反应生成两种离子，一种与Fe³⁺可生成红色弱电解质，另一种与H⁺作用产生能使品红溶液腿色的刺激性气体，反应生成SCN^-与SO₃^2-，反应离子方程式为：CN^-+S₂O₃^2-=SCN^-+SO₃^2-，
故答案为：CN^-+S₂O₃^2-=SCN^-+SO₃^2-．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重电子守恒计算的考查，题目难度中等．