寒假笔记本5：氰及其化合物
氰和氰化物绝大部分都是剧毒的，标志是\(\rm CN^-\)，我们称其为氰根。
\(\rm Part\ I.\ 命名和用途\)
氰化物的母体\(\rm CN_2\)是一种气体，故在气部下加青字，得到通行的氰字。而英文中将氰与青色相联系，当是因为著名的蓝色染料普鲁士蓝\(\rm Fe_4[Fe(CN)_6]_3\)（亚铁氰化铁，色号#003153）即为一种氰化物。——有趣的是，它可以治疗铊(\(\rm Tl\))中毒。
氰化物在有机合成中是非常有用的试剂。常用来在分子中引入一个氰基，生成有机氰化物，即腈。例如纺织品中常见的腈纶，它的化学名称是聚丙烯腈。腈通过水解可以生成羧酸；通过还原可以生成胺，等等。可以衍生出其它许多的官能团来。
氰化物被大量用于黄金开采中，因为金单质由于氰离子的络合作用降低了其氧化电位从而能在碱性条件下被空气中的氧气氧化生成可溶性的金酸盐而溶解，由此可以有效地将金从矿渣中分离出来，然后再用活泼金属比如锌块经过置换反应把金从溶液中还原为金属（参见湿法冶金），方程式如下：
\(\rm Part\ II.\ 毒性\)
氰化物拥有令人生畏的毒性，然而它们绝非化学家的创造，恰恰相反，它们广泛存在于自然界，尤其是生物界。氰化物可由某些细菌，真菌或藻类制造，并存在于相当多的食物与植物中。在植物中，氰化物通常与糖分子结合，并以含氰糖苷（cyanogenic glycoside）形式存在。
看，很大一部分都是氰化物。
氰化物毒性跟\(\rm CN^-\)离子对重金属离子的超强络合能力有关。CN 主要跟细胞色素P450中的三价铁离子结合，从而使其失去在呼吸链中起到的传递电子能力，进而使中毒者死亡（类似一氧化碳中毒）。
氰化物中毒一般都很迅速。临床上常用的抢救方法是用硫代硫酸钠溶液\(\rm Na_2S_2O_3\)（也就是我们常说的大苏打、海波，可用于很多物质的中毒治疗！）进行静脉注射，同时使那些尚有意识的病人吸入亚硝酸异戊酯\(\rm C_5H_{11}NO_2\)进行血管扩张来克服缺氧。
\(\rm Part\ III.\ 一些常见的无机氰化物\)
\(\large \rm I.\ 氰化钾KCN\)
白色结晶性粉末，有剧毒。在湿空气中潮解并放出微量的氰化氢气体。易溶于水、乙醇、甘油，微溶于甲醇、氢氧化钠水溶液，水溶液呈强碱性，并很快水解。
空气中变质：\(\rm 2KCN+CO_2+H_2O\xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ }2HCN+K_2CO_3\)
水溶液易变质：\(\rm KCN+H_2O\xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ }HCN+KOH\)
\(\large \rm II.\ 氢氰酸HCN\)
氢氰酸，是氰化氢的水溶液，是一种极弱的酸，易挥发。\(\rm HCN+2H_2O\xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ }HCOONH_4(\text{甲酸铵})\xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ }NH_3+HCOOH\)、
\(\large \rm III.\ 氰化钠NaCN\)
氰化钠，是一种无机化合物，立方晶系，白色结晶性粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁气味，剧毒，皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡。
氰化钠极易与酸作用，甚至很弱的酸亦能与之反应。铁、锌、镍、铜、钴、银和镉等金属溶解于氰化钠溶液，反应产生相应的氰化物。
在氧的参与下，能溶解金和银等贵金属，生成络合盐。为剧毒化学品（看到上面湿法炼金）。
与酸不共存，可以和二氧化碳反应。在潮湿的空气和水中可能分解。有氧条件下热分解产生氰化氢、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物烟雾。（没错，除了二氧化碳都有毒）
与硝酸盐\(\rm NO_3^-\)、亚硝酸盐\(\rm NO_2^-\)、氯酸盐\(\rm Cl^-\)反应剧烈， 有发生爆炸的危险。遇酸会产生剧毒、易燃的氰化氢气体。在潮湿空气或二氧化碳中即缓慢发出微量氰化氢气体。
常见处理方法：
- \(\rm NaCN+Na_2S_2O_3\xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ }NaSCN+Na_2SO_3\)也就是：\(\rm CN^-+S_2O_3^{2-}\xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ }SCN^-+SO_3^{2-}\)（产生弱毒性的\(\rm SCN^-\)）
- \(\rm NaCN + H_2O_2 \xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ } NaCNO + H_2O\) （过氧化氢不足时）
- \(\rm NaCN + H_2O_2 + H_2O \xlongequal{\ \ \ \ \ \ \ \ } NaHCO_3 + NH_3\uparrow\)（过氧化氢过量时）氰化物大量泄露的时候就这么办。
氰化钠是一种重要的基本化工原料， 用于基本化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理方面。络合剂、掩蔽剂。金银等贵重金属提炼和电镀等。
\(\large \rm IV.\ 氯化氢CNCl\)
氯化氰，又名氯甲氰，是一种化合物，为无色液体或气体，微甜（？比较离谱），有剧毒。
以下信息摘自百度百科：
氯化氰是一个重要的化工中间体，在农药、医药、化工助剂等方面有着广泛的应用。
氯化氰最广泛的用途是生产三聚氯氰\(\rm C_3Cl_3N_3\)，不是三鹿奶粉里边的三聚氰胺\(\rm C_3H_6N_6\)！
氯化氰和三氧化硫反应可以生产氯磺酸异氰酸酯\(\rm CClNO_3S\)。这玩意很罕见……
氯化氰与二甲胺在极性溶剂或非极性溶剂中反应同时生成二甲基氨基氰和二甲胺盐酸盐，升温缩合制得四甲基胍盐，再用氢氧化钠水溶液中和、萃取、提纯得到四甲基胍。
将氰胺和碱金属的氢氧化物的水溶液保持pH=11-12，通入氯化氰气体，得到双氰胺钠。双氰胺钠是磺胺类植保用品、杀虫剂、嘧啶类衍生物的重要中间体。
