Question

17．某海港爆炸事故現場有少量氰化鈉發生泄漏．因氰化鈉有劇毒，消防人員通過噴灑雙氧水的方式來處理這些泄露的氰化鈉，以防治污染．
（1）已知NaCN含有N₂分子中類似的化學鍵．反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，又知H-H鍵能為436kJ•mol^-1，H-N鍵能為391kJ•mol^-1，則N=N的鍵能為946kJ/mol．寫出NaCN的電子式Na⁺．
（2）NaCN溶液可被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時放出NH₃，該反應的離子方程式為CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-．若消防人員不慎NaCN中毒，可用Na₂S₂O₃緩解，二者反應得到相同物質的量的兩種含硫元素的離子，其中一種遇到Fe³⁺可變為血紅色．寫出解毒原理的離子方程式S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-．
（3）NaCN溶液呈強堿性．則溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；．25℃時，向等體積pH=10的NaCN溶液和pH=10的NaON溶液中滴加同濃度的稀鹽酸至pH=9，消耗鹽酸的體積前者大于后者（填“大于”“等于”或“小于”）．
（4）元素Z與Na處于同一周期，在本周期主族元素形成的簡單離子中，Z的離子半徑最小，元素Z在周期表中的位置為第三周期ⅢA族．
下列可作為比較Z和Mg金屬性強弱的方法是bc．
a．測兩種元素單質的硬度和熔、沸點
b．測等濃度相應氯化物水溶液的pH
c．比較單質與同濃度鹽酸反應的劇烈程度
d．比較兩種元素在化合物中化合價的高低．

Answer 1

分析 （1）舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量值即為反應熱，1molN₂含有1molN≡N，1molH₂含有1molH-H，1molNH₃含有3molN-H，依據△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能進行計算；NaCN為離子化合物，由Na⁺和CN^-構成，電子式為：Na⁺；
（2）氰化鈉溶液的CN^-被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時放出NH₃，據此書寫反應的離子方程式；氰化鈉中毒，可用Na₂S₂O₃緩解，二者反應得到兩種含硫元素的離子，其中一種遇到Fe³⁺可變為血紅色，即反應生成SCN^-、SO₃^2-；
（3）NaCN是強堿弱酸鹽水解溶液呈強堿性，則溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；向等體積pH=10的NaOH溶液和NaCN溶液溶液中氫氧根離子濃度相等，在加鹽酸的過程中NaCN繼續水解產生氫氧根離子會消耗更多的鹽酸；
（4）元素Z與Na處于同一周期，在本周期主族元素形成的簡單離子中，Z的離子半徑最小，Z為鋁元素，處于元素周期表中第三周期ⅢA族；比較Al和Mg金屬性強弱的方法中，
a．金屬性強弱與兩種元素單質的硬度和熔、沸點無關；
b．測等濃度相應氯化物水溶液的pH，pH越小金屬性越弱；
c．金屬性越強，單質與同濃度鹽酸反應的劇烈程度就越大；     
d．金屬性強弱與化合價高低無關（即與失去電子數多少），與難易程度有關．

解答 解：（1）已知：H-H鍵能為436kJ/mol，N-H鍵鍵能為391kJ/mol，令N≡N鍵的鍵能為x，對于反應N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，
反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，故△H=xkJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×391=-92kJ/mol，解得：x=946kJ/mol，NaCN為離子化合物，由Na⁺和CN^-構成，電子式為：Na⁺；故答案為：946kJ/mol；Na⁺；
（2）氰化鈉溶液的CN^-被雙氧水氧化為HCO₃^-，同時放出NH₃，反應的離子方程式為：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-，氰化鈉中毒，可用Na₂S₂O₃緩解，二者反應得到兩種含硫元素的離子，其中一種遇到Fe³⁺可變為血紅色，即反應生成SCN^-、SO₃^2-，離子反應為S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-，
故答案為：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-；S₂O₃^2-+CN^-═SCN^-+SO₃^2-；
（3）NaCN是強堿弱酸鹽水解溶液呈強堿性，則溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；向等體積pH=10的NaOH溶液和NaCN溶液溶液中氫氧根離子濃度相等，即CN^-水解產生的OH^-和NaOH完全電離產生的OH^-相等，但水解的程度是很微弱的，隨著稀鹽酸的加入，NaOH中OH^-離子被消耗逐漸減少，但NaCN中OH^-被消耗后又不斷地水解產生OH^-，因此會消耗更多的鹽酸，所以NaCN產生消耗的鹽酸更多，故答案為：c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；大于；
（4）元素Z與Na處于同一周期，在本周期主族元素形成的簡單離子中，Z的離子半徑最小，Z為鋁元素，處于元素周期表中第三周期ⅢA族；比較Al和Mg金屬性強弱的方法中，
a．金屬性強弱與兩種元素單質的硬度和熔、沸點無關，故a錯誤；
b．測等濃度相應氯化物水溶液的pH，pH越小金屬性越弱，故b正確；
c．金屬性越強，單質與同濃度鹽酸反應的劇烈程度就越大，故c正確     
d．金屬性強弱與化合價高低無關（即與失去電子數多少），與難易程度有關，故d錯誤；
故答案為：第三周期ⅢA族；bc．

點評 本題考查化學反應熱、電子式、離子方程式的書寫、離子濃度大小的比較、結構性質位置關系綜合應用、難度中等，推斷元素是解題關鍵，注意理解掌握金屬性強弱比較．