Question

【題目】某工業(yè)廢水中含有的 Mn2+、CN﹣等會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，在排放之前必須進(jìn)行處理。ClO2是一種國(guó)際上公認(rèn)的安全無毒的綠色水處理劑，某實(shí)驗(yàn)興趣小組通過如圖裝置制備 ClO2，并用它來處理工業(yè)廢水中的 Mn2+、CN﹣。

已知：i．ClO2 為黃綠色氣體，極易溶于水，沸點(diǎn) 11℃；

ii．ClO2 易爆炸，若用“惰性氣體”等稀釋時(shí)，爆炸性則大大降低；

iii．某工業(yè)廢水處理過程中 Mn2+轉(zhuǎn)化為 MnO2、CN﹣轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無污染的氣體；

iv．裝置 B 中發(fā)生的反應(yīng)為：H2C2O4+H2SO4+2KClO3═K2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）B 裝置的名稱是_____，C 裝置的作用為_____。

（2）用 H2C2O4 溶液、稀硫酸和 KC1O3 制備 ClO2 的最大優(yōu)點(diǎn)是_____。

（3）寫出裝置 D 中除去 Mn2+的離子方程式_____。

（4）ClO2 在處理廢水過程中可能會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物亞氯酸鹽（ClO2 ）。下列試劑中，可將 ClO2 轉(zhuǎn)化為 Cl

的是_____。（填字母序號(hào)）。

a．FeSO4 b．O3 c．KMnO4 d．SO2

（5）在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)該廢水樣品中 CN﹣含量進(jìn)行測(cè)定：取工業(yè)廢水Wg于錐形瓶中，加入10mL0.10mol/L 的硫酸溶液，用 0.0200mol/L 的 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)共消耗 KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。

在此過程中：

①實(shí)驗(yàn)中使用棕色滴定管的原因是_____，滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是_____。

②W g 工業(yè)廢水中 CN﹣的物質(zhì)的量為_____。

③若盛裝工業(yè)廢水的錐形瓶未潤(rùn)洗，則測(cè)定結(jié)果將_____（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 防倒吸 制得ClO2的同時(shí)有CO2產(chǎn)生，可稀釋ClO2，大大降低爆炸的可能性 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+ ad 防止KMnO4見光分解 錐形瓶中的溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色 0.0005mol 無影響

【解析】

（1）B為圓底燒瓶；依據(jù)C裝置進(jìn)氣管、出氣管都較短可知為安全瓶，防止倒吸；

（2）反應(yīng)生成的產(chǎn)物結(jié)合ClO2易爆炸，用惰性氣體等稀釋時(shí)，可防止爆炸分析；

（3）二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳，本身被還原為氯離子；

（4）將ClO2 轉(zhuǎn)化為 Cl-，應(yīng)加入還原劑；

（5）①高錳酸鉀不穩(wěn)定；高錳酸鉀與CN-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，被還原為無色的二價(jià)錳離子，所以當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)：顏色由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

②涉及反應(yīng)為：，結(jié)合方程式計(jì)算；

③錐形瓶無需潤(rùn)洗。

（1）B裝置的名稱是圓底燒瓶；依據(jù)C裝置進(jìn)氣管、出氣管都較短可知為安全瓶，防止倒吸，故答案為：圓底燒瓶； 防倒吸；

（2）用H2C2O4溶液、稀硫酸和KClO3制備ClO2反應(yīng)產(chǎn)物為二氧化氯、二氧化碳可稀釋ClO2，大大降低爆炸的可能性，

故答案為：制得ClO2的同時(shí)有CO2產(chǎn)生，可稀釋ClO2，大大降低爆炸的可能性；

（3）二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳，本身被還原為氯離子，離子方程式：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+，

故答案為：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+；

（4）將ClO2 轉(zhuǎn)化為 Cl-，應(yīng)加入還原劑，可加入硫酸亞鐵或二氧化硫等，

故答案為：ad；

（5）①高錳酸鉀不穩(wěn)定受熱易分解，所以應(yīng)放在棕色瓶中；高錳酸鉀與CN-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，被還原為無色的二價(jià)錳離子，所以當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)：顏色由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色，

故答案為：防止KMnO4見光分解；錐形瓶中的溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

②設(shè)CN-物質(zhì)的量為n，則依據(jù)方程式可知：

解得n＝0.0005mol，

故答案為：0.0005mol；

③錐形瓶無需潤(rùn)洗，對(duì)測(cè)定結(jié)果沒有影響，

故答案為：無影響。