Question

根据环保要求，在处理有氰电镀废水时，剧毒的CN^－离子在催化剂TiO₂颗粒作用下，先用NaClO在碱性条件下将CN^－离子氧化成CNO^－（CN^－和CNO^－中N元素均为－3价），再在酸性条件下继续与NaClO反应生成N₂、CO₂和Cl₂。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，测定CN^－被处理的百分率。

现将浓缩后含CN^－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN^－的浓度为0.2mol/L）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。回答下列问题：
（1）根据题意，写出有关主要反应的离子方程式：
甲中的反应：                                        
乙中的反应：                                        
（2）上述实验是通过测定CO₂的量来确定对CN^－的处理效果。丙装置中的试剂是                 ，丁装置的目的是                    ；干燥管Ⅰ的作用是                   ，干燥管Ⅱ的作用是                    
（3）假定上述每一个装置都充分吸收，则利用该装置测得的CN^－被处理的百分率与实际值相比       （填：“偏高”或“偏低”），简述可能的原因:                      
（4）若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g，则该实验中测得CN^－被处理的百分率为        。

Answer 1

（1）CN^－+ClO^－=CNO^－+Cl^―（2分）
2CNO^－+6ClO^―+8H^＋=N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O （2分）
（2）浓硫酸， 除去Cl₂，吸收CO₂（都1分）
防止空气中的CO₂、水蒸气进入，干扰实验（2分）
（3）偏低，（1分）装置中残留有CO₂未被完全吸收（1分）
（4）80%（2分）

（1）由题目所给信息知：甲装置中发生反应CN^－+ClO^－=CNO^－+Cl^―，乙装置中生成气体：2CNO^－+6ClO^―+8H^＋=N₂↑+2CO₂↑+3Cl₂↑+4H₂O；
（2）题目“是通过测定CO₂的量来确定对CN^－的处理效果”，结合所给仪器可知：丁装置是吸收除氯气，丙装置中的浓硫酸吸水干燥，干燥管Ⅰ用来吸收生成的CO₂，而干燥管Ⅱ的作用是为了防止空气中的CO₂、水蒸气进入，引起误差。
（3）由于装置中残留部分气体，导致干燥管Ⅰ吸收的CO₂偏少，则由此计算出的“被处理CN^－”的量偏少
（4）由CN^－～CO₂可计算出被氧化的CN^－为0.032mol，其处理百分率为：=0.8