Question

1．某研究小组模拟工业无隔膜电解法处理电镀含氰废水，进行以下有关实验．填写下列空白：
实验Ⅰ：制取次氯酸钠溶液
用石墨作电极电解饱和食盐水制取次氯酸钠溶液，设计图1所示装置进行实验．
（1）电源中，a电极名称是负极．
（2）反应时，生成次氯酸钠的离子方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．
实验Ⅱ：测定含氰废水处理百分率
利用图2所示装置进行实验．将CN^-的浓度为0.2mol/L的含氰废水100mL与100mL NaClO溶液（过量）置于装置②锥形瓶中充分反应．打开分液漏斗活塞，滴入100mL稀H₂SO₄，关闭活塞．

已知装置②中发生的主要反应依次为：
CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-，
2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O．
（3）①和⑥的作用是排除空气中的二氧化碳对实验的干扰．
（4）装置②中，生成需由装置③除去的物质的离子方程式为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O．
（5）反应结束后，缓缓通入空气的目的是使装置中残留的二氧化碳全部进入装置⑤．

Answer 1

分析 实验I：（1）用石墨作电极电解饱和食盐水制取次氯酸钠溶液，由图可知，b应为正极，电解池的下端为阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，易与阴极产生的NaOH反应；
（2）氯气与NaOH反应生成氯化钠、NaClO、水；
实验II：由图可知，装置②中发生氧化还原反应，且生成二氧化碳，则装置①和⑥可排除空气中的CO₂对实验的干扰，酸性条件下，次氯酸根离子和氯离子反应生成氯气，氯气具有强氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，在装置③中可除去氯气，装置④可干燥二氧化碳，装置⑤中反应生成碳酸钡沉淀，且继续通过将净化的空气，将装置内的残留的二氧化碳全部进入装置⑤，以减少实验误差，再结合原子守恒及化学反应可测定含氰废水处理百分率，以此来解答．

解答 解：（1）由图可知，b应为正极，电解池的下端为阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，易与阴极产生的NaOH反应，且a电极连接的电极为阴极，则a为原电池负极，
故答案为：负极；
（2）氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）根据装置①⑥中试剂的性质和装置位置知，其作用为防止空气中二氧化碳对实验结果造成干扰，所以其作用是排除空气中的二氧化碳对实验的干扰，
故答案为：排除空气中的二氧化碳对实验的干扰；
（4）根据已知装置②中发生的主要反应依次为CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-、2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O，可知溶液中有氯离子、氢离子和次氯酸根离子，酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气，产生的氯气用碘化钾吸收，所以发生的离子反应方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，
故答案为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（5）反应后装置中残留二氧化碳，应继续通过将净化的空气，将装置内的残留的二氧化碳全部进入装置⑤，以减少实验误差，
故答案为：使装置中残留的二氧化碳全部进入装置⑤．

点评 本题考查物质的制备实验及含量测定，为高频考点，把握实验装置的作用、反应原理、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的严密性及元素化合物知识的应用，题目难度不大．