Question

某研究小組模擬工業(yè)無隔膜電解法處理電鍍含氰廢水，進行以下有關實驗，回答下列問題．
（1）實驗I　制取次氯酸鈉溶液，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液制取次氯酸鈉溶液，生成次氯酸鈉的離子方程式為______．
實驗Ⅱ測定含氰廢水處理百分率，利用如圖所示裝置進行實驗：將CN^-的濃度為0.2000mol?L^-1的含氰廢水100mL與l00mL NaClO溶液（過量）置于裝置②錐形瓶中充分反應，打開分液漏斗活塞，滴入100ml，稀H₂SO₄，關閉活塞．

已知裝置②中發(fā)生的主要反應依次為：
CN^-+ClO^-═CNO+Cl^-
2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O
（2）裝置③的作用是______，裝置⑥的作用是______．
（3）反應結束后，緩緩通人空氣的目的是______．
（4）為計算該實驗中含氰廢水被處理的百分率，需要測定______的質量．
（5）上述實驗完成后，為了回收裝置③中的CCl₄需要的操作是______．
（6）若要研究裝置②中所加稀硫酸的最佳濃度，請?zhí)顚懺撗b置進行實驗的記錄表．要求：①在進行理論判斷后，將理論濃度作為第一組實驗數(shù)據(jù)；②記錄表要體現(xiàn)實驗過程中的不變量、自變量、因變量．

實驗	c（H2SO4）mol．L-1	V（H2S O4）mL	V（NaClO）mL	含氯廢水的體積mL
1	______	100	______	100
2	0.0500	______	100	100
3	0.2000	______	100	100

Answer 1

解：（1）用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，氯離子在陽極可被氧化為ClO^-，陰極生成氫氣，或在陽極生成氯氣，氯氣和NaOH反應生成次氯酸鈉，
反應的相關離子方程式為Cl^-+H₂OClO^-+H₂或Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl^-+H₂OClO^-+H₂或Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（2）實驗的原理是利用CN^-+ClO^-═CNO+Cl^-；2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O，通過測定堿石灰的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據(jù)關系式計算含氰廢水處理百分率，實驗中應排除氯氣和空氣中二氧化碳的干擾，則裝置③的作用是吸收裝置②中可能產(chǎn)生的Cl₂，防止對裝置⑤實驗數(shù)據(jù)的測定產(chǎn)生干擾，裝置⑥的作用是
排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾，
故答案為：吸收裝置②中可能產(chǎn)生的Cl₂，防止對裝置⑤實驗數(shù)據(jù)的測定產(chǎn)生干擾；排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾；
（3）反應后裝置中殘留二氧化碳，應繼續(xù)通過將凈化的空氣，將裝置內的殘留的二氧化碳全部進入裝置⑤，以減少實驗誤差，
故答案為：使裝置中殘留的二氧化碳全部進入裝置⑤；
（4）通過測定堿石灰的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據(jù)關系式計算含氰廢水處理百分率，則需要測定裝置⑤反應前后的質量，
故答案為：裝置⑤反應前后；
（5）四氯化碳不溶于水，可通過分液分離，然后蒸餾可得到，
故答案為：分液、蒸餾；
（6）研究裝置②中所加稀硫酸的最佳濃度，應在硫酸體積和NaClO體積相同的條件下用不同濃度的硫酸進行對照實驗，第1組硫酸的濃度可為0.100mol/L，
故答案為：

實驗	c（H2SO4）mol．L-1	V（H2S O4）mL	V（NaClO）mL	含氯廢水的體積mL
1	0.100		100
2		100
3		100

分析：（1）用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，氯離子在陽極可被氧化為ClO^-，陰極生成氫氣；
（2）實驗的原理是利用CN^-+ClO^-═CNO+Cl^-；2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O，通過測定堿石灰的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據(jù)關系式計算含氰廢水處理百分率，實驗中應排除氯氣和空氣中二氧化碳的干擾；
（3）反應結束后，緩緩通人空氣，可是生成的二氧化碳全部被吸收；
（4）通過測定堿石灰的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據(jù)關系式計算含氰廢水處理百分率；
（5）回收裝置③中的CCl₄需要分液、蒸餾操作；
（6）研究裝置②中所加稀硫酸的最佳濃度，應在硫酸體積和NaClO體積相同的條件下用不同濃度的硫酸進行對照實驗．
點評：本題綜合考查物質含量的測定的實驗設計，以氯氣的性質為載體考查化學實驗設計和評價問題，題目難度中等，注意把握實驗原理和實驗方法．