Question

【題目】電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝，處理有氰電鍍的廢水時(shí)，可在催化劑TiO2作用下，先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-，在酸性條件下CNO-繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明處理方法的有效性，并通過(guò)測(cè)定二氧化碳的量確定CN-被處理的百分率。

將濃縮后含CN-離子的污水與過(guò)量NaClO溶液的混合液共200 mL(其中CN-的濃度為0.05 molL-1倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時(shí)間后，打開(kāi)橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，關(guān)閉活塞。回答下列問(wèn)題：

（1）甲中反應(yīng)的離子方程式為________________________，乙中反應(yīng)的離子方程式為________________________。

（2）乙中生成的氣體除N2和CO2外，還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等。丙中加入的除雜試劑是飽和食鹽水，其作用是_____________________，丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是______________，裝有堿石灰的干燥管的作用是______________________________。

（3）戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水，若實(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82 g沉淀，則該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CN-被處理的百分率等于__________。該測(cè)得值與工業(yè)實(shí)際處理的百分率相比總是偏低，簡(jiǎn)要說(shuō)明可能原因之一_______________________。

Answer 1

【答案】 CN-+ClO-=CNO-+Cl- 2CNO-+2H++3 CNO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O 除去HCl氣體 去除Cl2 防止空氣中CO2進(jìn)入戊中影響測(cè)定準(zhǔn)確度 82% ①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2；②CO2產(chǎn)生的速度較快未與戊中的澄清石灰水充分反應(yīng)；③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全（答出其一即可）。

【解析】本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、物質(zhì)除雜和提純、化學(xué)計(jì)算等，（1）根據(jù)信息，甲：在TiO2催化劑作用下，NaClO將CN－氧化成CNO－，ClO－＋CN－→CNO－＋Cl－，CN－中N顯－3價(jià)，C顯＋2價(jià)，CNO－中氧顯－2價(jià)，N顯－3價(jià)，C顯＋4價(jià)，因此有ClO－中Cl化合價(jià)由＋1價(jià)→－1價(jià)，化合價(jià)降低2價(jià)，CN－中C化合價(jià)由＋2價(jià)→＋4價(jià)，化合價(jià)升高2價(jià)，然后根據(jù)原子守恒配平其他，CN－+ClO－=CNO－+Cl－ ；根據(jù)信息酸性條件下，CNO－被ClO－氧化成N2和CO2，離子反應(yīng)方程式為：2CNO－+2H＋+3 CNO－=N2↑+2CO2↑+3Cl－+H2O ；（2）利用HCl易溶于水，因此飽和食鹽水的作用是除去HCl氣體，丁的作用是除去Cl2；實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定CO2的量確定CN－被處理的百分率，空氣中有CO2，因此堿石灰的作用是防止空氣中CO2進(jìn)入戊中，避免影響測(cè)定的準(zhǔn)確性；（3）戊中沉淀是CaCO3，根據(jù)碳元素守恒，n(CN－)=n(CaCO3)=0.82/100mol=8.2×10－3mol，被處理的百分率是8.2×10－3/(200×10－3×0.05)×100%=82%，①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2；②CO2產(chǎn)生的速度較快未與戊中的澄清石灰水充分反應(yīng)；③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全。