Question

【題目】某研究小組模擬工業(yè)處理電鍍含氰廢水并測(cè)定處理的效率，利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將CN－的濃度為0.2 mol·L－1的含氰廢水100 mL與100 mL NaClO溶液（過(guò)量）置于裝置②三頸燒瓶中，充分反應(yīng)。打開(kāi)分液漏斗活塞，滴入100 mL稀H2SO4，關(guān)閉活塞。

已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為：

CN－+ ClO－=CNO－+ Cl－ 2CNO－+2H+ +3C1O－=N2↑+2CO2↑+3C1－+H2O

（1）①和⑥的作用是 。

（2）裝置②中，生成需由裝置③除去的物質(zhì)的離子方程式為 。

（3）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖?/span> 。

（4）為計(jì)算該實(shí)驗(yàn)中含氰廢水被處理的百分率，需要測(cè)定 的質(zhì)量。

（5）已知CN-的處理效率可高達(dá)90%，產(chǎn)生的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 。（保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；

（2）ClO－+Cl－+2H+=Cl2↑+H2O；

（3）使裝置內(nèi)殘留的CO2全部進(jìn)入裝置⑤而被吸收；

（4）裝置⑤反應(yīng)前后的質(zhì)量或沉淀；（5）0.4L。

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN－+ ClO－=CNO－+ Cl－ ；2CNO－+2H+ +3C1O－=N2↑+2CO2↑+3C1－+H2O，通過(guò)測(cè)定堿石灰的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾，防止對(duì)裝置⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾，所以裝置①和⑥的作用是排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。

（2）根據(jù)已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為CN－+ ClO－=CNO－+ Cl－ ；2CNO－+2H+ +3C1O－=N2↑+ 2CO2↑+3C1－+H2O，，可知溶液中有氯離子、氫離子和次氯酸根離子，酸性條件下，氯離子和次氯酸根離子反應(yīng)生成氯氣，產(chǎn)生的氯氣用碘化鉀吸收，所以發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClO－+Cl－+2H+=Cl2↑+H2O；

（3）反應(yīng)后裝置中殘留二氧化碳，應(yīng)繼續(xù)緩緩?fù)ㄈ雰艋�的空氣，將裝置內(nèi)的殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤，以減少實(shí)驗(yàn)誤差，所以反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖鞘寡b置中殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤而被吸收。

（4）通過(guò)測(cè)定氫氧化鋇溶液的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，則需要測(cè)定裝置⑤反應(yīng)前后的質(zhì)量或沉淀；

（5）根據(jù)碳元素守恒可知被處理的CN﹣的物質(zhì)的量為n（CN﹣）=n（CO2）=0.02mol×90%=0.018mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.018mol×22.4L/mol=0.4L，