Question

某研究小組模擬工業(yè)處理電鍍含氰廢水并測(cè)定處理的效率，利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．將CN^﹣的濃度為0.2mol•L^﹣1的含氰廢水100mL與100mL NaClO溶液（過量）置于裝置②三頸燒瓶中，充分反應(yīng)．打開分液漏斗活塞，滴入100mL稀H₂SO₄，關(guān)閉活塞．

已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為：

CN^﹣+ClO^﹣═CNO^﹣+Cl^﹣；2CNO^﹣+2H⁺+3C1O^﹣═N₂↑+2CO₂↑+3C1^﹣+H₂O

（1）①和⑥的作用是　　．

（2）裝置②中，生成需由裝置③除去的物質(zhì)的離子方程式為　　．

（3）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖?u>　　．

（4）為計(jì)算該實(shí)驗(yàn)中含氰廢水被處理的百分率，需要測(cè)定　　的質(zhì)量．

（5）已知CN^﹣的處理效率可高達(dá)90%，產(chǎn)生的CO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為　　．

Answer 1

考點(diǎn)：

性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．.
專題：	實(shí)驗(yàn)題．
分析：	（1）實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣；2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，通過測(cè)定堿石灰的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾； （2）酸性條件下，次氯酸根離子和氯離子反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化碘離子生成碘單質(zhì)； （3）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ肟諝�，可將生成的二氧化碳全部被吸收�?/p> （4）通過測(cè)定氫氧化鋇溶液的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率； （5）根據(jù)處理的CN﹣的物質(zhì)的量，結(jié)合碳元素守恒可知被處理的CN﹣的物質(zhì)的量為n（CN﹣）=n（CO2），原溶液中CN﹣的物質(zhì)的量為0.1L×0.2mol/L=0.02mol，據(jù)此計(jì)算．
解答：	解：（1）實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣；2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，通過測(cè)定堿石灰的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾，防止對(duì)裝置⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾，裝置①和⑥的作用是排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾， 故答案為：排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾； （2）根據(jù)已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣、2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，可知溶液中有氯離子、氫離子和次氯酸根離子，酸性條件下，氯離子和次氯酸根離子反應(yīng)生成氯氣，產(chǎn)生的氯氣用碘化鉀吸收，所以發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O， 故答案為：ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O； （3）反應(yīng)后裝置中殘留二氧化碳，應(yīng)繼續(xù)通過將凈化的空氣，將裝置內(nèi)的殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤，以減少實(shí)驗(yàn)誤差， 故答案為：使裝置中殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤； （4）通過測(cè)定氫氧化鋇溶液的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算含氰廢水處理百分率，則需要測(cè)定裝置⑤反應(yīng)前后的質(zhì)量， 故答案為：裝置⑤反應(yīng)前后質(zhì)量； （5）根據(jù)碳元素守恒可知被處理的CN﹣的物質(zhì)的量為n（CN﹣）=n（CO2）=0.02mol×90%=0.018mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.018mol×22.4L/mol=0.4L， 故答案為：0.4L．
點(diǎn)評(píng)：	本題綜合考查物質(zhì)含量的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以氯氣的性質(zhì)為載體考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)問題，題目難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法．