Question

【題目】2015年8月12日天津港特大爆炸事故，再一次引發了人們對環境問題的關注。據查危化倉庫中存有大量的鈉、鉀、白磷（P4）、硝酸銨和氰化鈉（NaCN）。

（1）白磷有毒能和氯酸溶液發生氧化還原反應：3P4+10HClO3+18H2O=10HCl+12H3PO4，該反應的氧化產物是 ，若有1 mol P4參加反應轉移電子為 mol。

（2）氰化鈉（NaCN）是一種化工原料，用于基本化學合成、電鍍、冶金和有機合成醫藥、農藥及金屬處理等方面。

①已知：25℃時，HCN的電離平衡常數Ka=6.2×10-10，H2CO3在25℃時的電離平衡常數是Ka1= 4.5×10-7、Ka2= 4.7×10-11，則向NaCN溶液通入少量CO2反應方程式是： 。

②常溫下，氰化鈉能與過氧化氫溶液反應，生成碳酸氫鈉和能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體，大大降低其毒性。該反應的化學方程式是： 。

③電解法可以處理空氣中的氮氧化物，用如右圖示電解池，將NOx在電解池中分解成無污染的N2和O2除去，兩電極間是固體氧化物電解質，在一定條件下可自由傳導O2-，電解池陰極反應為 。

（3）①傳統工業上利用氨氣可以合成尿素。主要反應如下：

2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H= －159.47 kJ·mol-1

NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=" +72.49" kJ·mol-1

反應2NH3(g)+ CO2(g)= CO(NH2)2(s)+H2O(g)的△H= kJ·mol-1

②工業上用氨氣制備硝酸，將一定質量的銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中充分反應后，容器中剩余m1g銅粉，此時共收集到NO氣體448mL（標準狀況）。然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再產生NO為止，容器剩余銅粉m2g，則m1－m2為 。

Answer 1

【答案】（1）H3PO4（1分）；20（1分）

（2）①CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN（2分）

②NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑（2分）

③2NOx+ 4xe-= N2+ 2xO2-（2分）

（3）①—86.98 （2分） ②5.04g（2分）

【解析】

試題（1）反應過程中磷的化合價升高，所以H3PO4是氧化產物，1 mol P4參加反應化合價升高5價，所以轉移5×4=20mol電子。

（2）①因為HCN的電離平衡常數在H2CO3的兩極電離平衡常數之間，故向 NaCN溶液通入少量CO2反應：CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN；②能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體，是氨氣，故常氰化鈉能與過氧化氫溶液反應方程式：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑；③電解池陰極發生還原反應，反應方程式：2NOx+ 4xe-= N2+ 2xO2-。

（3）①據蓋斯定律①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s） △H1=" -" 159.47 kJ·mol-1，②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=" +72.49" kJ·mol-1，③2NH3（g）+ CO2（g）= CO（NH2）（s）+H2O

（g）△H3，③=①+②，△H3="-159.47+72.49=-86.98" kJ·mol-1；②檔容器中剩余m1 g鐵粉，生成448mlNO,物質的量=0.448/22.4=0.02mol,轉移電子0.02×3=0.06mol，鐵由0價變為+2價，所以生成的二價鐵0.06/2=0.03mol,對應的硝酸根是0.06mol，加入硫酸時氮元素全部轉化為NO，轉移電子0.06×3=0.18mol，繼續溶解的鐵是0.18/2=0.09mol,質量=0.09×56=5.04g,所以質量變化5.04g。