问题 实验题

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CNO,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下图装置进行实验,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:

⑴乙中反应的离子方程式为                                    

⑵乙中生成的气体除N2和CO2外,还有HCl及副产物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

⑶丁在实验中的作用是           ;装有碱石灰的干燥管的作用是                               

⑷戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若实验中戊中共生成0.82 g沉淀,则该实验中测得CN被处理的百分率等于      ;请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低     ?简要说明可能的原因                

⑸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)                                                               

答案

(1)2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O(1分)

20081226

 
(2)a (1分)(3)去除Cl2(1分)防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度 (1分)

(4) 82% (2分)  偏低(1分)装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2 ,CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应 (1分)

(5)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。等等(三点中答任意一点即可,2分)

题目分析:根据题给信息知,处理有氰电镀的废水时发生的反应为:CN+ClO=CNO+Cl-;2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O;实验的目的是通过测定反应生成二氧化碳的量来确定对CN的处理效果,必须除去CO2中的HCl和Cl2等,还要防止空气中的二氧化碳进入装置,以提高二氧化碳测定的准确性,可用饱和食盐水来除氯化氢,用灼热的铜来除氯气,最后可用碱石灰防止空气中的二氧化碳进入装置;⑴乙中反应的离子方程式为2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O;⑵a.饱和食盐水可以除去混合气中氯化氢,正确; b.饱和NaHCO3溶液虽能除去氯化氢但会产生二氧化碳,错误; c.浓NaOH溶液会吸收二氧化碳,错误; d.浓硫酸不能吸收氯化氢,错误;选a.。⑶丁在实验中的作用是去除Cl2;装有碱石灰的干燥管的作用是防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度;(4)根据题给反应的关系式:CN——CaCO3,则被处理的CN的物质的量等于CaCO3的物质的量,为0.0082mol,原混合液中CN的物质的量为:0.2L×0.05mol·L-1=0.001mol,该实验中测得CN被处理的百分率等于82%;该测得值与实际处理的百分率相比偏低,原因是装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2 ,CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应;⑸能提高准确度的建议见答案。含量的测定为载体,考查离子方程式的书写、物质的分离提纯及实验方案的设计与评价。

单项选择题
判断题