Question

18．請回答：
（1）燃著的鈉不能用CO₂滅火，其理由2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂（用化學方程式表示）．
（2）完成以下氧化還原反應的離子方程式：
2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
（3）劇毒物氰化鈉的電子式為，碳元素的化合價為+2；用ClO₂處理泄漏的氰化鈉，得到無毒的NaCl、N₂和CO₂．若處理4×10^-5mol•L^-1的廢水1000L，至少需要ClO₂的質量為2.7g．

Answer 1

分析 （1）鈉燃燒生成過氧化鈉，過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣和碳酸鈉；
（2）分析反應中元素化合價變化，依據氧化還原反應得失電子守恒、原子個數守恒配平方程式；
（3）依據化合物中各元素化合價代數和為0判斷碳元素化合價；用ClO₂ 處理泄漏的氰化鈉（NaCN），得到無毒的NaCl、N₂ 和CO₂，該反應中Cl元素化合價由+4價變為-1價、N元素化合價由-3價變為0價，C元素化合價由+2價變為+4價，根據轉移電子守恒配平方程式，再根據氫氧化鈉和二氧化氯的關系式計算．

解答 解：（1）鈉燃燒生成過氧化鈉，方程式：2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂，過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣和碳酸鈉，方程式：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（2）反應中鐵元素從+3價升高為+6價，次氯酸根離子中氯元素從+1價降為-1價，要使得失電子守恒，則三價鐵離子系數為2，次氯酸根離子系數為3，依據原子個數守恒反應的方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（3）氰化鈉中鈉元素為+1價，氮元素為-3價，依據化合價代數和為0，可知碳元素為+2價；
用ClO₂ 處理泄漏的氰化鈉（NaCN），得到無毒的NaCl、N₂ 和CO₂，該反應中Cl元素化合價由+4價變為-1價、N元素化合價由-3價變為0價，C元素化合價由+2價變為+4價，根據轉移電子守恒配平方程式2ClO₂+2NaCN=2NaCl+N₂+2CO₂，n（NaCN）=4×10^-5mol•L^-1×1000L=0.04mol，根據方程式知，消耗二氧化氯物質的量為0.04mol，其質量=0.04mol×67.5g/mol=2.7g，
故答案為：+2；2.7g．

點評 本題考查了氧化還原反應方程式的書寫及有關計算，明確氧化還原反應得失電子守恒規律是解題關鍵，題目難度中等．