Question

【題目】為了測(cè)定含氰廢水中CN－ 的含量，某化學(xué)小組利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。關(guān)閉活塞a，將100ml含氰廢水與過(guò)量NaClO溶液置于裝置B的圓底燒瓶中充分反應(yīng)，打開活塞b，滴入稀硫酸，然后關(guān)閉活塞b。

（1）B中盛裝稀硫酸的儀器的名稱是_____________。

（2）裝置D的作用是_________________，裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______________。

（3）待裝置B中反應(yīng)結(jié)束后，打開活塞a，經(jīng)過(guò)A裝置緩慢通入一段時(shí)間的空氣

①若測(cè)得裝置C中生成59.1mg沉淀，則廢水中CN－的含量為_________mg·L-1 。

②若撤去裝置A，直接向裝置B中緩慢通入一段時(shí)間的空氣，則測(cè)得含氰廢水中CN－的含量__________（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）。

（4）向B中滴入稀硫酸后會(huì)發(fā)生某個(gè)副反應(yīng)而生成一種有毒的黃綠色氣體單質(zhì)，該副反應(yīng)的離子方程式為_________________。

（5）除去廢水中CN－的一種方法是在堿性條件下，用H2O2將CN－氧化生成N2，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 防止空氣中的CO2進(jìn)入裝置C中 有白色沉淀生成，溶液的紅色逐漸變淺（或褪去） 78 偏大 Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O 5H2O2+2CN－=N2↑+2HCO3－+4H2O （或5H2O2+2CN－+2OH－=N2↑+2CO32－+6H2O）

【解析】

實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,通過(guò)測(cè)定堿石灰的質(zhì)量的變化測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量,裝置A是除去通入空氣中所含二氧化碳,裝置B中的反應(yīng)是CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,通過(guò)裝置C吸收生成的二氧化碳,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)排除空氣中二氧化碳的干擾,防止對(duì)裝置C實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾,裝置D的作用是排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。

(1)裝置中B為分液漏斗;

(2)實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,通過(guò)測(cè)定C裝置的質(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)排除空氣中二氧化碳的干擾;滴有酚酞的氫氧化鋇溶液呈紅色,二氧化碳通入和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀,氫氧根離子濃度減小,溶液紅色會(huì)逐漸褪去;

(3)①CN+ClO=CNO+Cl、2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,CO2+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O,結(jié)合化學(xué)方程式的反應(yīng)關(guān)系計(jì)算;②若撤去裝置A,直接向裝置B中緩慢通入一段時(shí)間的空氣,空氣中二氧化碳也會(huì)和氫氧化鋇溶液反應(yīng);

(4)向B中滴入稀硫酸后會(huì)發(fā)生某個(gè)副反應(yīng)而生成一種有毒的氣體單質(zhì)為氯氣,是氯離子和次氯酸根離子在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成;

(5)除去廢水中CN的一種方法是在堿性條件下,用H2O2將CN氧化生成N2，結(jié)合電子守恒、原子守恒和電荷守恒書寫離子方程式。

(1)B中盛裝稀硫酸的儀器的名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；

(2)實(shí)驗(yàn)的原理是利用CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O，通過(guò)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)排除空氣中二氧化碳的干擾，防止對(duì)裝置C實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定產(chǎn)生干擾，裝置D的作用是排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，滴有酚酞的氫氧化鋇溶液呈紅色，二氧化碳通入和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀，氫氧根離子濃度減小，溶液紅色會(huì)逐漸褪去，故答案為：防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入C裝置；有白色沉淀生成，溶液的紅色逐漸變淺（或褪去）；

(3)①依據(jù)反應(yīng)CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O，CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O得到，裝置C中生成59.1mg沉淀為BaCO3↓物質(zhì)的量==3×104mol

CNCNOCO2BaCO3↓

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3×104mol3×104mol

c(CN)==0.078g/L=78g/L，故答案為：78；

②若撤去裝置A，直接向裝置B中緩慢通入一段時(shí)間的空氣，空氣中二氧化碳也會(huì)和氫氧化鋇溶液反應(yīng)，生成碳酸鋇出的質(zhì)量會(huì)增大，測(cè)定含氰廢水中CN的含量偏大，故答案為：偏大；

(4)向B中滴入稀硫酸后會(huì)發(fā)生某個(gè)副反應(yīng)而生成一種有毒的氣體單質(zhì)為氯氣，是氯離子和次氯酸根離子在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，反應(yīng)的離子方程式為：Cl+ClO+2H+=Cl2↑+H2O，故答案為：Cl+ClO+2H+=Cl2↑+H2O；

(5)除去廢水中CN的一種方法是在堿性條件下，用2O2將CN氧化生成N2，結(jié)合電子守恒、原子守恒和電荷守恒書寫離子方程式為：5H2O2+2CN－=N2↑+2HCO3－+4H2O (或5H2O2+2CN－+2OH－=N2↑+2CO32－+6H2O)，

故答案為：5H2O2+2CN－=N2↑+2HCO3－+4H2O（或5H2O2+2CN－+2OH－=N2↑+2CO32－+6H2O）。