Question

【題目】為了測定含氰廢水中CN－ 的含量，某化學小組利用如圖所示裝置進行實驗。關閉活塞a，將100ml含氰廢水與過量NaClO溶液置于裝置B的圓底燒瓶中充分反應，打開活塞b，滴入稀硫酸，然后關閉活塞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中的實驗現象為______________。

（3）待裝置B中反應結束后，打開活塞a，經過A裝置緩慢通入一段時間的空氣

①若測得裝置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中緩慢通入一段時間的空氣，則測得含氰廢水中CN－的含量__________（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）。

（4）向B中滴入稀硫酸后會發生某個副反應而生成一種有毒的黃綠色氣體單質，該副反應的離子方程式為_________________。

（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，反應的離子方程式為_____________________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 防止空氣中的CO2進入裝置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】

實驗的原理是利用CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,通過測定堿石灰的質量的變化測得二氧化碳的質量,裝置A是除去通入空氣中所含二氧化碳,裝置B中的反應是CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,通過裝置C吸收生成的二氧化碳,根據關系式計算含氰廢水處理百分率,實驗中應排除空氣中二氧化碳的干擾,防止對裝置C實驗數據的測定產生干擾,裝置D的作用是排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾。

(1)裝置中B為分液漏斗;

(2)實驗的原理是利用CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,通過測定C裝置的質量的變化測得二氧化碳的質量,根據關系式計算含氰廢水處理百分率,實驗中應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生成碳酸鋇白色沉淀,氫氧根離子濃度減小,溶液紅色會逐漸褪去;

(3)①CN+ClO=CNO+Cl、2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O,CO2+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O,結合化學方程式的反應關系計算;②若撤去裝置A,直接向裝置B中緩慢通入一段時間的空氣,空氣中二氧化碳也會和氫氧化鋇溶液反應;

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

(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)實驗的原理是利用CN+ClO═CNO+Cl;2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O，通過測定堿石灰的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據關系式計算含氰廢水處理百分率，實驗中應排除空氣中二氧化碳的干擾，防止對裝置C實驗數據的測定產生干擾，裝置D的作用是排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾，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生成碳酸鋇白色沉淀，氫氧根離子濃度減小，溶液紅色會逐漸褪去，故答案為：防止空氣中的CO2和水蒸氣進入C裝置；有白色沉淀生成，溶液的紅色逐漸變淺（或褪去）；

(3)①依據反應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中緩慢通入一段時間的空氣，空氣中二氧化碳也會和氫氧化鋇溶液反應，生成碳酸鋇出的質量會增大，測定含氰廢水中CN的含量偏大，故答案為：偏大；

(4)向B中滴入稀硫酸后會發生某個副反應而生成一種有毒的氣體單質為氯氣，是氯離子和次氯酸根離子在酸溶液中發生氧化還原反應生成，反應的離子方程式為：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H2O2將CN氧化生成N2，結合電子守恒、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）。