Question

【題目】“2015·8·12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露。氰化物多數易溶于水，有劇毒，易造成水污染。已知部分弱酸的電離平衡常數如下表：

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

（1）根據價鍵規則，寫出H2CO3的結構式__________。

（2）下列能用于判斷氮、碳兩種元素非金屬性強弱的是_________（填序號）

a. 氣態氫化物的穩定性強弱 b. 最高價氧化物對應水化物酸性強弱

c. Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO d. 比較在周期表中的位置

（3）0.01mol/L的NaCN溶液pH=9，用離子方程式表示呈堿性的原因_______。 請判斷該溶液中：c(CN－)__c(OH－)（填“＞”、“＜”或“=”）

（4）含CN－的污水危害很大，處理該污水時，可在催化劑TiO2作用下用NaClO將CN－氧化成CNO－。CNO－在酸性條件下繼續被NaClO氧化生成N2與CO2。某環保部門用下圖裝置進行實驗，以證明該處理方法的有效性并測定CN－被處理的百分率。

將濃縮后含CN－的廢水與過量NaClO溶液的混合液（其中CN－濃度為0.05mol/L）200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時間后，打開活塞，使溶液全部放入乙中，關閉活塞。

①甲中反應的離子方程式為___________，乙中反應的離子方程式為________。

②上述實驗是通過測定CO2的量來確定CN－的處理效果。若丙中的試劑是飽和食鹽水，且丙、丁都是除雜裝置，則乙中產生的氣體除CO2、N2外，還可能含有的雜質氣體是__________，戊中盛有足量的石灰水，若實驗后戊中生成0.9g沉淀，則CN－被處理的百分率為_________。

（5）裝置中堿石灰的作用是__________。

Answer 1

【答案】 abcd CN－+H2OHCN+OH－ ＞ CN－+ClO－=CNO－+Cl－ 2CNO－+3ClO－+2H+=N2↑+2CO2↑+H2O+3Cl－ HCl、Cl2 90% 防止空氣中的CO2進入戊，影響對產物的測定

【解析】(1) H2CO3中C能形成四對共價鍵，O能形成兩對共價鍵，H只能形成一對共價鍵，故結構式為：，故答案為：；

(2)a．非金屬性的強弱與氣態氫化物穩定性相關，非金屬性越強，氣態氫化物越穩定，故a正確；b．最高價氧化物對應水化物酸性強弱，越強非金屬性越強；故b正確；c．Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO，反應中C為還原劑，N2為氧化劑，說明氮氣氧化性大于碳單質，能說明非金屬性強弱，故c正確；d．非金屬性強弱與元素在周期表中的位置有關，同一周期從左到右非金屬性逐漸增強，同一主族，從上到下非金屬性逐漸減弱，故d正確；故選abcd；

(3)0.01mol/L的NaCN溶液pH=9，NaCN為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，CN-+H2OHCN+OH-，pH=9，則c(OH-)=10-5mol/L，根據電荷守恒，c(CN-)+ c(OH－)= c(Na+)+ c(H+)=0.01+10-9，因此c(CN-)=0.01+10-9-10-5≈0.01 mol/L，因此c(CN－)＞c(OH－)，故答案為：CN-+H2OHCN+OH-；＞；

(4)①CN-的廢水在催化劑TiO2作用下用NaClO氧化，使CN-轉化成CNO-，還生成氯離子，離子反應為CN-+ClO-═CNO-+Cl-，CNO-在酸性條件下繼續被NaClO氧化成N2與CO2，還生成氯離子、水，離子反應為2CNO-+3ClO-+2H+═N2+2CO2+3Cl-+H2O，故答案為；CN-+ClO-=CNO-+Cl-，2CNO-+3ClO-+2H+═N2+2CO2+3Cl-+H2O；

②乙中生成的氣體除N2和CO2外，還有HCl及副產物Cl2等；200mL(其中CN-的濃度0.05mol/L)混合液中含有的CN-的物質的量是：0.2L×0.05mol/L=0.01mol，根據碳原子守恒，增多生成0.01mol二氧化碳，所以石灰水過量，生成的碳酸鈣的物質的量是： =0.009mol，反應的CN-的物質的量是0.009mol，CN-被處理的百分率是： ×100%=90%，故答案為：HCl、Cl2；90%；

(5)裝置中堿石灰可以防止空氣中的CO2進入戊，影響對產物的測定，故答案為：防止空氣中的CO2進入戊，影響對產物的測定。