Question

電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝，由于排放的廢水中含有的劇毒CN^-離子，而逐漸被無氰電鍍工藝替代。處理有氰電鍍的廢水時(shí)，可在催化劑TiO₂作用下，先用NaClO將CN^-離子氧化成OCN^-，再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N₂和CO₂。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明處理方法的有效性，并測定CN^-被處理的百分率。將濃縮后含CN^-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN^-的濃度為0.05mol·L^-1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時(shí)間后，打開橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，關(guān)閉活塞。回答下列問題：

（1）乙中反應(yīng)的離子方程式為                                                。

（2）乙中生成的氣體除N₂和CO₂外，還有副產(chǎn)物HCl及Cl₂等，上述實(shí)驗(yàn)是通過測定二氧化碳的量來確定對CN^-的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是___________（填字母）

A．飽和食鹽水       B．飽和NaHCO₃溶液   C．濃NaOH溶液       D．濃硫酸

（3）丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是                                                  。

裝有堿石灰的干燥管的作用是                                               。

（4）戊中盛有含Ca(OH)₂ 0.02mol的石灰水，若實(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82 g沉淀，則該實(shí)驗(yàn)中測得CN^-被處理的百分率等于                 。若該測得值與實(shí)際處理的百分率相比偏低，請簡要說明可能的任意一個(gè)原因                    。

（5）請?zhí)岢鲆粋�(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議（要有可操作性，不宜使操作變得過于復(fù)雜）                                                    。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+ 2CO₂↑+3Cl^-+H₂O；

（2）A

（3）除去氯氣   止空氣中的二氧化碳進(jìn)入戊裝置，對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響

（4）0.82     氧化碳吸收不完全，可能有裝置中滯留有CO₂；戊中CO₂流速過快，吸收不完全等；

（5）不將甲中溶液一次加入，改為分次加入，控制二氧化碳產(chǎn)生速率或乙中增加一根導(dǎo)管，反應(yīng)結(jié)束后通入除去二氧化碳的空氣，排盡裝置中的二氧化碳或澄清石灰水改成氫氧化鈉溶液，測定增重，也可加入石灰水測沉淀質(zhì)量。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)提供的反應(yīng)物和產(chǎn)物，書寫離子方程式為2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+ 2CO₂↑+3Cl^-+H₂O；

（2）裝置丙的作用是除去HCl，選用飽和食鹽水；

（3）實(shí)驗(yàn)的目的是得到二氧化碳的量，雜質(zhì)氣體均要除去，丁用金屬銅除去氯氣；為防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入戊裝置，對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，故加一個(gè)干燥管隔離空氣；

（4）根據(jù)數(shù)值知石灰水過量，n(CN^-)=n(CO₂)=n(CaCO₃)=0.82÷100=0.0082mol

CN^-被處理的百分率為0.0082÷（0.2×0.05）=0.82

該測得值與實(shí)際處理的百分率相比偏低的原因是二氧化碳吸收不完全，可能有裝置中滯留有CO₂；戊中CO₂流速過快，吸收不完全等；

（5）不將甲中溶液一次加入，改為分次加入，控制二氧化碳產(chǎn)生速率或乙中增加一根導(dǎo)管，反應(yīng)結(jié)束后通入除去二氧化碳的空氣，排盡裝置中的二氧化碳或澄清石灰水改成氫氧化鈉溶液，測定增重，也可加入石灰水測沉淀質(zhì)量。

考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?jì)算及實(shí)驗(yàn)分析等有關(guān)問題。