Question

电镀废水中常含有剧毒的NaCN，可用两段氧化法处理：

①第一段：NaCN+NaClO→NaOCN+NaCl

②第二段：NaOCN+NaClO→Na₂CO₃+CO₂↑+NaCl+N₂↑（未配平）

完成下列填空：

（1）上述反应涉及的元素中，氮原子核外未成对电子数是______个；

O^2—、Na⁺、Cl^—中半径最小的是_____________。

（2）NaCN晶体中含有的化学键类型为___________________。

（3）第二段过程中，产物属于共价化合物的电子式是___________，其属于__________（填“极性”或“非极性”）分子。

（4）已知：NaOCN中N元素为-3价。配平第二段过程的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。_______________

（5）综合两段反应，处理含有0.01 mol NaCN的废水，至少需NaClO________mol。

（6）请用一个方程式证明氮的非金属性大于碳：_____________。

Answer

3 Na+ 离子键、共价键 非极性 0.025 Na2CO3+ 2HNO3 → NaNO3 + H2O + CO2↑

【解析】（1）N原子的2p轨道上有3个单电子，所以氮原子核外未成对电子数是3；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，则O2-、Na+、Cl-中半径关系为：Cl-＞O2-＞Na+，即Na+的半径最小；（2）NaCN晶体中钠离子与CN-之间存在离子键，C与N之间存在共价键；（3）第二段过程中，产物属于共价化合物的是CO2，其结构式为O=C=O，碳原子和氧原子之间有2对电子，其电子式为，分子构型为直线型，结构对称为非极性分子；（4）NaOCN+NaClO→Na2CO3+CO2↑+NaCl+N2↑反应中NaClO中Cl元素的化合价降低2价，NaOCN中N元素的化合价升高3价，配平方程式为：2NaOCN+3NaClO=Na2CO3+CO2↑+3NaCl+N2↑，反应中转移电子数为6，则标出电子转移的方向和数目为；（5）已知反应方程式为①NaCN+NaClO=NaOCN+NaCl，②第二段：2NaOCN+3NaClO=Na2CO3+CO2↑+3NaCl+N2↑，

0.01mol NaCN发生①消耗0.01molNaClO，生成0.01molNaOCN，发生②消耗0.015molNaClO，所以处理含有0.01mol NaCN的废水，至少需NaClO为0.025mol；（6）元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，证明氮的非金属性大于碳，则证明硝酸的酸性大于碳酸即可，由方程式Na2CO3+2HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑可知，硝酸的酸性大于碳酸。