Question

環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。含CN^-的污水毒性極大，治理CN^-的污水的方法之一是：在催化劑TiO₂作用下，用NaClO將CN^-氧化成CNO^-，CNO^-在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成CO₂、N₂和H₂O以及Cl^-，其離子方程式為：

CN^-+ClO^-====CNO^-+Cl^-;2CNO^-+3ClO^-+2H⁺====N₂↑+2CO₂↑+H₂O+Cl^-。某研究性學(xué)習(xí)小組用圖15-6裝置進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以證明上述處理CN^-污水的有效性，并測(cè)定CN^-被處理的百分率，下述實(shí)驗(yàn)裝置是通過(guò)測(cè)定CO₂的量來(lái)確定CN^-處理的效果。

試根據(jù)要求完成下列問(wèn)題：

           

                                        圖15-6

（1）將濃縮后含有CN^-的污水（其中CN^-濃度為0.05 mol·L^-1)200 mL倒入甲裝置中，再向甲裝置中加入過(guò)量的漂白粉溶液，塞上橡皮塞，一段時(shí)間后，打開(kāi)活塞，使溶液全部進(jìn)入乙中，關(guān)閉活塞。

①乙裝置中生成的氣體除含有CO₂、N₂、HCl外還有副反應(yīng)生成的Cl₂等，寫(xiě)出生成Cl₂的副反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________。

②丙中加入的除雜試劑是__________。

A.飽和食鹽水                           B.飽和碳酸氫鈉溶液

C.濃NaOH溶液                         D.濃硫酸

③丁裝置在實(shí)驗(yàn)中的作用是_______________。

④戊中盛有足量石灰水，若實(shí)驗(yàn)后戊中盛有足量石灰水，若實(shí)驗(yàn)后戊中共生成0.8 g沉淀，則該實(shí)驗(yàn)中CN^-被處理的百分率為_(kāi)__________。

（2）上述實(shí)驗(yàn)中造成戊中碳酸鈣質(zhì)量測(cè)定值偏小的可能原因有（寫(xiě)出兩點(diǎn)即可）：________

_________________________________________________________。

（3）若有人想用測(cè)定氮?dú)獾牧縼?lái)確定CN^-被處理的百分率，是否可行？如可行，還需要添加的儀器有________________________橡皮塞、導(dǎo)管及橡皮管。裝置還可如何優(yōu)化？

Answer 1

解析：本題是提供新信息、新情景試題，弄清反應(yīng)：CN^-+ClO^-====CNO^-+Cl^-在甲中完成，反應(yīng)：2CNO^-+3ClO^-+2H⁺====N₂↑+2CO₂↑+H₂O+Cl^-及Cl^-+ClO^-+2H⁺====Cl₂↑+H₂O在乙中完成，欲測(cè)定生成CO₂的質(zhì)量，丙、丁為除雜裝置，丙中只能用食鹽水來(lái)除HCl，碳酸氫鈉會(huì)造成偏大誤差，選其他堿性試劑會(huì)使CO₂被部分或全部吸收，若要用測(cè)定的量只能用量氣裝置來(lái)測(cè)定氮?dú)獾捏w積，此時(shí)裝置可利用堿液除去Cl₂和HCl，只要在丙中加氫氧化鈉溶液，戊中加石灰水，就可達(dá)到目的。

答案：（1）①Cl^-+ClO^-+2H⁺====Cl₂↑+H₂O

②A  ③除去混合氣體中的Cl₂  ④80%

(2)裝置乙、丙、丁中殘留CO₂；反應(yīng)速率較快，一部分CO₂從戊中逸出

（3）廣口瓶、量筒  省去丁裝置，只要在丙中加氫氧化鈉溶液，戊中加石灰水