8.電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝,處理有氰電鍍的廢水時(shí),可在催化劑TiO2作用下,先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-,再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2.環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明處理方法的有效性,并通過測(cè)定二氧化碳的量確定CN-被處理的百分率.
將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的濃度為0.05mol/L)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時(shí)間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞.回答下列問題:
(1)甲中反應(yīng)的離子方程式為CN-+ClO-═CNO-+Cl-,乙中反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O.
(2)乙中生成的氣體除N2和CO2外,還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等.丙中加入的除雜試劑是飽和食鹽水,其作用是除去HCl氣體,丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是去除Cl2,裝有堿石灰的干燥管的作用是防止空氣中CO2進(jìn)入戊中影響測(cè)定準(zhǔn)確度.
(3)戊中盛有含Ca(OH)2 0.02mol的石灰水,若實(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82g沉淀,則該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CN-被處理的百分率等于82%.該測(cè)得值與工業(yè)實(shí)際處理的百分率相比總是偏低,簡要說明可能的原因①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2,②CO2產(chǎn)生丁速度較快未與戊中丁澄清石灰水充分反應(yīng),③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全(三點(diǎn)中任意答兩點(diǎn)即可).請(qǐng)?zhí)岢鲆粋(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議(要有可操作性,且操作簡單)建議一:不將甲中溶液一次全部加入乙中,改為分次加入,控制CO2的產(chǎn)生速度;
建議二:乙中瓶塞改為三孔塞,增加丁那個(gè)孔中插入一根導(dǎo)管到液面以下,反應(yīng)結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ氤O2的空氣,使裝置中滯留的CO2盡可能多到與Ca(OH)2反應(yīng).
建議三:將戊中澄清石灰水改為濃度較大到NaOH溶液,反應(yīng)結(jié)束后戊中加入足量CaCl2后測(cè)沉淀質(zhì)量等(三點(diǎn)中任意答一點(diǎn)即可)..

分析 (1)根據(jù)題意可知,甲中的反應(yīng)為NaClO將CN-離子氧化成CNO-;乙中的反應(yīng)為酸性條件下CNO-與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2和Cl2.根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平;
(2)飽和食鹽水除去氯化氫氣體;銅網(wǎng)用來除去氯氣;堿石灰作用是吸收二氧化碳;
(3)根據(jù)碳原子守恒,計(jì)算出被處理的CN-的物質(zhì)的量,再利用200mL(其中CN-的濃度0.05mol/L)求出CN-被處理的百分率;處理的百分率偏低,說明反應(yīng)生成二氧化碳沒有完全生成碳酸鈣沉淀;根據(jù)找出的原因提出合理建議.

解答 解:(1)根據(jù)題意可知,甲中的反應(yīng)為NaClO將CN-離子氧化成CNO-,NaClO具有強(qiáng)氧化性,被還原為Cl-,反應(yīng)離子方程式為CN-+ClO-═CNO-+Cl-;乙中的反應(yīng)為酸性條件下CNO-與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2和Cl2,反應(yīng)離子方程式為2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O,
故答案為:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;
(2)乙中生成的氣體除N2和CO2外,還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等,飽和食鹽水能夠除去氯化氫雜質(zhì);銅網(wǎng)能夠和氯氣反應(yīng)從而除去氯氣雜質(zhì);避免空氣中的二氧化碳進(jìn)入戊裝置造成測(cè)定數(shù)據(jù)的干擾,用堿石灰吸收二氧化碳,
故答案為:除去HCl氣體;去除Cl2;防止空氣中CO2進(jìn)入戊中影響測(cè)定準(zhǔn)確度;
(3)200mL(其中CN-的濃度0.05mol/L)混合液中含有的CN-的物質(zhì)的量是:0.2L×0.05mol/L=0.01mol,根據(jù)碳原子守恒,最多生成0.01mol二氧化碳,所以石灰水過量,生成的碳酸鈣的物質(zhì)的量是:0.0082mol,反應(yīng)的CN-的物質(zhì)的量是0.0082mol,CN-被處理的百分率是:$\frac{0.0082mol}{0.01mol}$×100%=82%;
該測(cè)得值與工業(yè)實(shí)際處理的百分率相比總是偏低,可能的原因有:①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2、②CO2產(chǎn)生丁速度較快未與戊中丁澄清石灰水充分反應(yīng)、③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全等;
能提高準(zhǔn)確度的建議有:建議一:不將甲中溶液一次全部加入乙中,改為分次加入,控制CO2的產(chǎn)生速度;建議二:乙中瓶塞改為三孔塞,增加丁那個(gè)孔中插入一根導(dǎo)管到液面以下,反應(yīng)結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ氤O2的空氣,使裝置中滯留的CO2盡可能多到與Ca(OH)2反應(yīng).建議三:將戊中澄清石灰水改為濃度較大到NaOH溶液,反應(yīng)結(jié)束后戊中加入足量CaCl2后測(cè)沉淀質(zhì)量等,
故答案為:82%;①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2,②CO2產(chǎn)生丁速度較快未與戊中丁澄清石灰水充分反應(yīng),③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全(三點(diǎn)中任意答兩點(diǎn)即可);
建議一:不將甲中溶液一次全部加入乙中,改為分次加入,控制CO2的產(chǎn)生速度;
建議二:乙中瓶塞改為三孔塞,增加丁那個(gè)孔中插入一根導(dǎo)管到液面以下,反應(yīng)結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ氤O2的空氣,使裝置中滯留的CO2盡可能多到與Ca(OH)2反應(yīng).
建議三:將戊中澄清石灰水改為濃度較大到NaOH溶液,反應(yīng)結(jié)束后戊中加入足量CaCl2后測(cè)沉淀質(zhì)量等(三點(diǎn)中任意答一點(diǎn)即可).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電鍍后的廢水中CN-離子的含量測(cè)定,該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題,試題綜合性強(qiáng),側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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3.下列有關(guān)化學(xué)用語或說法正確的是( 。
A.硫原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
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D.在固態(tài)水中,水分子間以氫鍵結(jié)合成排列規(guī)整的晶體,在這種晶體中有空隙,造成體積膨脹,密度減小至低于水的密度

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20.下列操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?table class="qanwser">A.為鑒別KCl、AlCl3和MgCl2溶液,分別向三種溶液中滴加NaOH溶液至過量B.在純鋅與稀硫酸的反應(yīng)混合物中滴入少量Cu(NO32溶液后生成H2的反應(yīng)速率加快C.各放一張質(zhì)量相同的濾紙于天平的兩托盤上,將NaOH固體放在左盤上稱量D.用如圖所示裝置吸收氨氣可防倒吸

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17.(1)鋼鐵工業(yè)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起了重要作用.
①煉鋼時(shí),加入硅、錳和鋁的目的是脫氧和調(diào)整鋼的成分.
②煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中,尾氣均含有的主要污染物是CO.
(2)純堿是一種重要的化工原料.目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝.
①“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物,寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl2的化學(xué)方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O;
②寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O;(或?qū)懣偡磻?yīng)方程式:2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl);
③CO2是制堿工業(yè)的重要原料,“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同?“氨堿法”CO2來源于灰石煅燒,“聯(lián)合制堿法”CO2來源于合成氨工業(yè)的廢氣.
(3)浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫,蘊(yùn)藏著富饒的礦產(chǎn),是寶貴的化學(xué)資源,如圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖.寫出下圖中①②的化學(xué)式:①SO2,②Cl2,吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr.

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16.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)實(shí)驗(yàn)室用裝置E制備Cl2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.若有6mol的HCl參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3NA;
(2)①反應(yīng)開始一段時(shí)間后,觀察到B、D兩個(gè)試管中的品紅溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是:B:品紅褪色,D:品紅褪色;
②停止通氣后,再給B、D兩個(gè)試管分別加熱;兩個(gè)試管中的現(xiàn)象分別為:B:褪色的品紅又恢復(fù)成紅色,D:無明顯現(xiàn)象;
(3)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定會(huì)更強(qiáng).他們將制得的SO2和Cl2按1:1同時(shí)通入到品紅溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣.請(qǐng)你分析該現(xiàn)象的原因(用化學(xué)方程式表示)Cl2+SO2+2H2O═2HCl+H2SO4

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