高中 | 氧化还原反应的计算 题目答案及解析

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必修一

第二章 化学物质及其变化

第三节 氧化还原反应

氧化还原反应的计算

氰化钠是一种剧毒物质,工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠。硫代硫酸钠的工业制备原理为$\rm 2N{{a}_{2}}S+N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}+4S{{O}_{2}}=3N{{a}_{2}}{{S}_{2}}{{O}_{3}}+C{{O}_{2}}$。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠,并检测氰化钠废水处理后的排放情况。

实验室通过如图所用的装置制备$\rm N{{a}_{2}}{{S}_{2}}{{O}_{3}}$

 

1)仪器A的名称       ,使用前注意的事项       ;

2)b装置的作用是       ;

3)装置a中发生反应的化学方程式       ;

4)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,此浑浊物为       (填化学式);反应后剩余的$\rm S{{O}_{2}}$全部被d中的氢氧化钠溶液吸收,若恰好生成酸式盐,反应后的溶液呈       (“酸”或“碱”)性,原因是       。

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分液漏斗

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检验是否漏液

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作安全瓶,防止倒吸

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$\\rm N{{a}_{2}}S{{O}_{3}}+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}=N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+S{{O}_{2}}\\uparrow +{{H}_{2}}O$

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$\\rm HSO_{3}^{-}$的电离大于水解

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1)由装置A的名称为分液漏斗,使用时一个先检查是否漏液;

2)根据装置图和气体压强变化,装置b能平衡气压是安全瓶,防倒吸;

3)装置a中发生反应的化学方程式为$\rm N{{a}_{2}}S{{O}_{3}}+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}=N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+S{{O}_{2}}\uparrow +{{H}_{2}}O$;

4)二氧化硫与硫化钠在溶液中反应得到$\rm S$,硫与亚硫酸钠反应得到$\rm N{{a}_{2}}{{S}_{2}}{{O}_{3}}$,c中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物为$\rm S$,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠,因$\rm HSO_{3}^{-}$的电离大于水解,则溶液呈酸性;

已知:废水中氰化钠的最高排放标准为$\rm 0.50\ mg/L$。

1)向氰化钠溶液中通入少量$\rm C{{O}_{2}}$能发生反应:$\rm NaCN+C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O=HCN+NaHC{{O}_{3}}$,浓度相同 ①$\rm NaCN$、②$\rm N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$、③$\rm NaHC{{O}_{3}}$三种溶液$\rm pH$值由大到小的顺序(用序号表示):       ;

2)工业上常用碱性氯化法处理含氰废水,其原理如下:第一步,$\rm NaCN$与$\rm NaClO$反应,生成$\rm NaOCN$和$\rm NaCl$;第二步,$\rm NaOCN$与$\rm NaClO$反应,生成$\rm N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$、$\rm C{{O}_{2}}$、$\rm NaCl$和$\rm {{N}_{2}}$。 某工厂含氰废水中$\rm NaCN$的含量为$\rm 1.97\ mg/L$,处理$\rm 10\ {{m}^{3}}$这样的废水,理论上需要$\rm 5\ mol/L\ NaClO$溶液       $\rm L$处理后才可以进行排放。

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②①③

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0.2

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1)向氰化钠溶液中通入少量$\rm C{{O}_{2}}$能发生反应:$\rm NaCN+C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O=HCN+NaHC{{O}_{3}}$,说明酸性$\rm {{H}_{2}}C{{O}_{3}}\gt HCN\gt NaHC{{O}_{3}}$,则浓度相同 ①$\rm NaCN$、②$\rm N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$、③$\rm NaHC{{O}_{3}}$三种溶液$\rm pH$值由大到小的顺序为②①③;

2)参加反应的$\rm NaCN$为$\rm \dfrac{1.97\ g\times {{10}^{-3}}\ L\times 10\times {{10}^{3}}\ L}{49\ g/mol}=0.40\ mol$,反应中C由$\rm +2$价升高到$\rm +4$价,N元素化合价从$\rm -3$价升高到0价,即$\rm 1\ mol\ NaCN$失去$\rm 5\ mol$电子,$\rm 1\ mol$次氯酸钠得到$\rm 2\ mol$电子,则$n{\rm(NaClO)}=1.0\ mol$,理论上需要$\rm 5\ mol/L\ NaClO$溶液$\rm 0.2\ L$处理后才可以进行排放。

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