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(jìn)行以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)，回答下列問題．
（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)Ⅱ測(cè)定含氰廢水處理百分率，利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：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(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⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O
（2）裝置③的作用是______，裝置⑥的作用是______．
（3）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ丝諝獾哪康氖莀_____．
（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）上述實(shí)驗(yàn)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(qǐng)?zhí)顚懺撗b置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的記錄表．要求：①在進(jìn)行理論判斷后，將理論濃度作為第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；②記錄表要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中的不變量、自變量、因變量．

實(shí)驗(yàn)	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(yīng)生成次氯酸鈉，
反應(yīng)的相關(guān)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(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(duì)裝置⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾，裝置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：吸收裝置②中可能產(chǎn)生的Cl₂，防止對(duì)裝置⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾；排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；
（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，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；
（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(yīng)在硫酸體積和NaClO體積相同的條件下用不同濃度的硫酸進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，第1組硫酸的濃度可為0.100mol/L，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)	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(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)排除氯氣和空氣中二氧化碳的干擾；
（3）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ丝諝�，可是生成的二氧化碳全部被吸收�?br/>（4）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；
（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(yīng)在硫酸體積和NaClO體積相同的條件下用不同濃度的硫酸進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)．
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．