Question

亚铁氰化钾的化学式为K₄Fe(CN)₆，一种用含NaCN废水合成该化合物的主要工艺流程如下：

（1）请依据工艺流程图中的信息，回答下列问题：

①在“除杂”步骤中弃渣的主要成分为__________________（填化学式）。

②在“反应器“中发生的主要反应的化学方程式为：________________________________；

③相同温度下溶解度：Na₄[Fe(CN)₆]________K₄[Fe(CN)₆] （选填“＞”、“＜”或“=”）

（2）氰化钠(NaCN)是一种白色结晶颗粒，剧毒，易溶于水，水溶液呈碱性，易水解生成氰化氢。NaCN 的电子式为__________________________；实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于氢氧化钠溶液中，再用蒸馏水稀释。NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是______________________________________。

（3）已知：氢氰酸是一种有苦杏仁气味的无色剧毒液体，易挥发，25℃时，Ka(HCN)=6.25×10^-10。

①处理含CN^-废水的方法是：第一步控制pH>10，用NaClO溶液先将CN^-不完全氧化为OCN^-；第二步控制pH为7.5-8.5，用NaClO完全氧化OCN^-生成N₂和两种盐。

请写出第二步反应的离子方程式：_________________________________________。

②反应CN^-+H₂OHCN+OH^-在25℃时的平衡常数K=_____________(填数值)。

（4）K₄Fe(CN)₆与高锰酸钾溶液反应，其方程式为：

K₄Fe(CN)₆+KMnO₄ +H₂SO₄=KHSO₄+Fe₂(SO₄)₃+MnSO₄+HNO₃+CO₂↑+H₂O（未配平）， 若有1mol K₄Fe(CN)₆被高锰酸钾氧化时，则消耗KMnO₄的物质的量为________mol。

Answer

CaCO3 6NaCN+FeSO4+ CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe(CN )6+2NaCl > CN-+H2O2+ H2O= HCO3-+ NH3↑ 2CNO-+3C1O-+2H2O=N2+3Cl-+2HCO3- 1.6×10-5 12.2

【解析】试题分析：由流程可知，在反应器中发生反应6NaCN+FeSO4+ CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe(CN )6+2NaCl，过滤后除去硫酸钙，向滤液中加入碳酸钠溶液，把溶液中的钙离子转化为碳酸钙除去，再向滤液中加入氯化钾溶液与Na4Fe(CN )6发生复分解反应生成溶解度更小的K4Fe(CN )6，过滤、洗涤、干燥得到K4Fe(CN )6。

（1）①在“除杂”步骤中弃渣的主要成分为CaCO3。②在“反应器“中发生的主要反应的化学方程式为6NaCN+FeSO4+ CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe(CN )6+2NaCl；③相同温度下溶解度：Na4[Fe(CN)6] ＞K4[Fe(CN)6] 。

（2）NaCN 的电子式为； NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则该酸式盐为碳酸氢钠，该气体为氨气，该反应的离子方程式是CN-+H2O2+ H2O= HCO3-+ NH3↑。

（3）①处理含CN-废水的方法是：第一步控制pH>10，用NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN-；第二步控制pH为7.5-8.5，用NaClO完全氧化OCN-生成N2和两种盐，由组成元素可知，这两种盐为氯化钠和碳酸氢钠，第二步反应的离子方程式为2CNO-+3C1O-+2H2O=N2+3Cl-+2HCO3-。②反应CN-+H2OHCN+OH-，在25℃时该反应的水解平衡常数K=1.6×10-5。

（4）K4Fe(CN)6与高锰酸钾溶液反应，其方程式为K4Fe(CN)6+KMnO4 +H2SO4=KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O（未配平），该反应中，K4Fe(CN)6中的Fe、C、N的化合价分别由+2、+2、-3升高到+3、+4、+5，KMnO4 中的Mn的化合价由+7下降到+2，根据化合价升降的总数相等，得到关系式10K4Fe(CN)6~122KMnO4， 所以，1mol K4Fe(CN)6被高锰酸钾氧化时，消耗KMnO4的物质的量为12.2mol。