题目内容

电镀厂曾采用有氰电镀工艺,由于排放的废水中含有的剧毒CN-离子,而逐渐被无氰电镀工艺替代.处理有氰电镀的废水时,可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成OCN-,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2.环保工作人员在密闭系统中用如图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并测定CN-被处理的百分率.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0.05mol?L-1)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)乙中反应的离子方程式为
 

(2)乙中生成的气体除N2和CO2外,还有副产物HCl及Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果.则丙中加入的除杂试剂是
 
(填字母)
A.饱和食盐水       B.饱和NaHCO3溶液   C.浓NaOH溶液       D.浓硫酸
(3)丁在实验中的作用是
 
.装有碱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,若实验中戊中共生成0.82g沉淀,则该实验中测得CN-被处理的百分率等于
 
.若该测得值与实际处理的百分率相比偏低,请简要说明可能的任意一个原因
 

(5)请提出一个能提高准确度的建议(要有可操作性,不宜使操作变得过于复杂)
 
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验题
分析:(1)根据题意可知,乙中的反应为酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2.根据氧化还原反应配平;
(2)丙中饱和食盐水除去混合气体中的氯化氢气体;
(3)铜网用来除去氯气,碱石灰作用是防止空气中的二氧化碳进入澄清石灰水反应;
(4)根据碳原子守恒,计算出被处理的CN-的物质的量,再利用200mL(其中CN-的浓度0.05mol/L)求出CN-被处理的百分率;装置中残留有CO2未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低;
(5)能提高准确度的建议有:控制CO2的产生速度,使装置中滞留的CO2尽可能多到与Ca(OH)2反应,将戊中澄清石灰水改为浓度较大到NaOH溶液,反应结束后戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量等方面分析.
解答: 解:(1)根据题意可知,乙中的反应为酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2,反应离子方程式为2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O,
故答案为:2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O;
(2)乙中生成的气体除N2和CO2外,还有HCl及副产物Cl2等,丙中饱和食盐水能够除去氯化氢杂质;丁中铜网能够和氯气反应从而除去氯气杂质;避免空气中的二氧化碳进入戊装置造成测定数据的干扰,用碱石灰吸收二氧化碳,
故答案为:A;
(3)丁中铜网能够和氯气反应从而除去氯气杂质;避免空气中的二氧化碳进入戊装置造成测定数据的干扰,用碱石灰吸收二氧化碳,
故答案为:去除Cl2;防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度;
(4)200mL(其中CN-的浓度0.05mol/L)混合液中含有的CN-的物质的量是:0.2L×0.05mol/L=0.01mol,根据碳原子守恒,增多生成0.01mol二氧化碳,所以石灰水过量,生成的碳酸钙的物质的量是:0.0082mol,反应的CN-的物质的量是0.0082mol,CN-被处理的百分率是:
0.0082mol
0.01mol
×100%=82%;
装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2,未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低,测得的CN-被处理的百分率与实际值相比偏低,
故答案为:82%;装置中残留有CO2未被完全吸收;
(5)能提高准确度的建议有:建议一:不将甲中溶液一次全部加入乙中,改为分次加入,控制CO2的产生速度;
建议二:乙中瓶塞改为三孔塞,增加丁那个孔中插入一根导管到液面以下,反应结束后缓缓通入除去CO2的空气,使装置中滞留的CO2尽可能多到与Ca(OH)2反应.
建议三:将戊中澄清石灰水改为浓度较大到NaOH溶液,反应结束后戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量等,
故答案为:建议一、不将甲中溶液一次全部加入乙中,改为分次加入,控制CO2的产生速度;建议二、乙中瓶塞改为三孔塞,增加的那个孔中插入一根导管到液面以下,反应结束后缓缓通入除去CO2的空气,使装置中滞留的CO2尽可能多的与Ca(OH)2反应.建议三、将戊中澄清石灰水改为浓度较大的NaOH溶液,反应结束后向戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量.
点评:本题考查了电镀后的废水中CN-离子的含量测定,该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力.
练习册系列答案
相关题目
(1)在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应.各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0mol、D为6.5mol、F为2.0mol,设E为x mol.当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置.请填写以下空白:

①若x=4.5,则右侧反应在起始时向
 
  (填“正反应“或“逆反应“)方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行,则x的最大取值应小于
 

②若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?
 
    (填“相等“、“不相等“或“不能确定“).其理由是:
 

(2)830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H<0   试回答下列问题:
①若起始时c(CO)=2mol?L-1,c(H2O)=3mol?L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=
 

②在相同温度下,若起始时c(CO)=2mol?L-1,c(H2O)=2mol?L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5mol?L-1,则此时v(正)
 
v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),达到平衡时CO的转化率为
 

③若降低温度,该反应的K值将
 
(填“增大”“减小”或“不变”,下同),该反应的化学反应速率将
 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网