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(guān)實驗．填寫下列空白：
實驗Ⅰ：制取次氯酸鈉溶液．
用石墨做電極電解飽和氯化鈉溶液制取次氯酸鈉溶液，設(shè)計圖1所示裝置進行實驗．
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（1）電源中，a電極名稱是
 
．
（2）反應時，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．
利用所示裝置（圖2）進行實驗．將CN-的濃度為0.200 0mol?L-1的含氰廢水100mL與100mL 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(guān)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
（3）①和⑥的作用是
 
．
（4）裝置②中，生成需由裝置③除去的物質(zhì)的離子方程式為
 
．
（5）反應結(jié)束后，緩緩通入空氣的目的是
 
．
（6）為計算該實驗中含氰廢水被處理的百分率，需要測定
 
的質(zhì)量．
（7）上述實驗完成后，為了回收裝置③中的CCl4需要的操作是
 
．
（8）若要研究裝置②中所加稀硫酸的最佳濃度，請設(shè)計利用該裝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；③可將提供的方框作為表的外邊框使用．
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分析：I．（1）a電極一側(cè)有一根導氣管，說明該電極產(chǎn)生氫氣，說明連接a電極的電極為陰極，連接陰極的電極為原電池負極；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
II．（3）根據(jù)①⑥中試劑的性質(zhì)和裝置的位置判斷；
（4）酸性條件下，次氯酸根離子和氯離子反應生成氯氣，氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘單質(zhì)；
（5）反應結(jié)束后，緩緩通入空氣，可是生成的二氧化碳全部被吸收；
（6）通過測定堿石灰的質(zhì)量的變化測得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系式計算含氰廢水處理百分率；
（7）回收裝置③中的CCl4需要分液、蒸餾操作；
（8）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．
解答：解：I．（1）a電極一側(cè)有一根導氣管，說明該電極產(chǎn)生氫氣，a連接的電極為陰極，則a為原電池負極，故答案為：負極；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子反應方程式為：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，
故答案為：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
II．（3）根據(jù)裝置①⑥中試劑的性質(zhì)和裝置位置知，其作用為防止空氣中二氧化碳對實驗結(jié)果造成干擾，所以其作用是排除空氣中的二氧化碳對實驗的干擾，
故答案為：排除空氣中的二氧化碳對實驗的干擾；
（4）根據(jù)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，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)生的離子反應方程式為：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，
故答案為：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O；
（5）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(nèi)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；
（6）通過測定堿石灰的質(zhì)量的變化測得二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)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(zhì)量，
故答案為：裝置⑤反應前后質(zhì)量或沉淀；
（7）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；
（8）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，然后改變硫酸的濃度，應該為第一組的倍數(shù)，
所以可以設(shè)計為：精英家教網(wǎng)，
故答案為：精英家教網(wǎng)．
點評：本題綜合考查物質(zhì)含量的測定的實驗設(shè)計，以氯氣的性質(zhì)為載體考查化學實驗設(shè)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．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

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(guān)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(guān)閉活塞．
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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(jié)束后，緩緩通入空氣的目的是
 
．
（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(zhì)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（H2SO4）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

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

江蘇有著豐富的海水資源，海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等離子．合理利用資源和保護環(huán)境是我省可持續(xù)發(fā)展的重要保證．
（1）海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料．試寫出由無水氯化鎂制取金屬鎂的化學反應方程式
 
．
（2）某化工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有Cu2+和Pb2+的污水．排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，你認為投入
 
（選填“Na2S”或“NaOH”）效果更好．
難溶電解質(zhì) Cu（OH）2 CuS Pb（OH）2 PbS Ksp 4.8×10-20 6.3×10-36 1.2×10-15 1.0×10-28
（3）火力發(fā)電在江蘇的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO2會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題．利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如圖：
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①天然海水的pH≈8，試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因
 
（任寫一個）．
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2的吸收效率的措施，進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結(jié)果如圖．
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請你根據(jù)圖示實驗結(jié)果，就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率，提出一條合理化建議：
 
．
③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H2SO3、HSO3-等分子或離子，使用氧氣將其氧化的化學原理是
 
（任寫一個化學方程式或離子方程式）．氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是
 
．

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年湖北省荊門市高三元月調(diào)考理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

Ⅰ．沿海地區(qū)有著豐富的海水資源，海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－、CO32－、HCO3－等離子。合理利用資源和保護環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。

（1）海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學反應方程式???????????????????????????????? 。

（2）某化工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有Cu2＋和Pb2＋的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，你認為投入?????????? （選填“Na2S”或“NaOH”）效果更好。

難溶電解質(zhì)

Cu(OH)2

CuS

Pb(OH)2

PbS

Ksp

4．8×10－20

6．3×10－36

1．2×10－15

1．0×10－28

 

（3）火力發(fā)電在我國的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO2會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示：

①天然海水的pH≈8，試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因????????? （任寫一個）。

②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2吸收效率的措施，進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結(jié)果如圖所示。

請你根據(jù)圖示實驗結(jié)果，就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率，提出一條合理化建議：??? 。

③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H2SO3、HSO3－等分子或離子，使用氧氣將其氧化的化學原理是?????????????????? （任寫一個化學方程式或離子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是???????????????????????? 。

Ⅱ．能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學方程式

①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)???? H＝－570kJ/mol；

②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)??? H＝－242kJ/mol；

③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)???? H＝—110．5kJ/moL；

④C(s)+O2(g)＝CO2(g)??????? H＝—393．5kJ/moL；

⑤CO2(g)+2H2O(g)＝2CH4(g)+2 O2(g)? H＝+890kJ/moL

回答下列問題

（1）上述反應中屬于吸熱反應的是??????????????? 。

（2）H2的燃燒熱為△H＝??????????????? 。

（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)＝H2(g)+ CO(g)???? H＝akJ/moL；則a＝???????? ；該反應的熵S???????? 0(選填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能G＝H—TS，當G＜0時可自發(fā)進行。則該反應在什么條件下可自發(fā)進行__________________。

（4）CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔－氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是????? 。

A．負極的電極反應式為：CO+O2—―2e-＝CO2

B．工作時電極b作正極，O2—由電極a流向電極b

C．工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b

D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

 

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

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(guān)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(guān)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(jié)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(zhì)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-1V（H2S O4）mLV（NaClO）mL含氯廢水的體積mL
1______100______100
20.0500______100100
30.2000______100100

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