(12分) 未來生活中金屬鈦的運用越來越廣泛,如可在催化劑TiO2作用下,先用NaClO將CN-(毒性很強)氧化成CNO-,再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進行實驗,以證明處理方法的有效性,并通過測定二氧化碳的量確定CN-被處理的百分率。
將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的濃度為0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關閉活塞。回答下列問題:
(1)甲中反應的離子方程式為__________________________________
(2)乙中生成的氣體除N2和CO2外,還有HCl及副產物Cl2等,上述實驗是通過測定二氧化碳的量來確定對CN-的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是______(填字母)
a.飽和食鹽水 b.飽和NaHCO3溶液 c.濃NaOH溶液 d.濃硫酸
(3)丁在實驗中的作用是____________________________裝有堿石灰的干燥管的作用是____________________________
(4)戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若實驗中戊中共生成0.82 g沉淀,則該實驗中測得CN-被處理的百分率等于________請說明該測得值與實際處理的百分率相比偏高還是偏低_________?簡要說明可能的原因__________________________________。
(5)請?zhí)岢鲆粋能提高準確度的建議(要有可操作性,不宜使操作變得過于復雜)
_________________________________________________________________________
(1)CN-+ClO-CNO-+Cl-
(2)a
(3)除去Cl2 防止空氣中CO2進入戊中影響測定準確度
(4)82% ①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2;
②CO2產生的速度較快未與戊中的澄清石灰水充分反應;③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全。(三點中任意答兩點即可,每答對一點給1分,共2分)
(5)建議一:不將甲中溶液一次全部加入乙中,改為分次加入,控制CO2的產生速度;
建議二:乙中瓶塞改為三孔塞,增加的那個孔中插入一根導管到液面以下,反應結束后緩緩通入除去CO2的空氣,使裝置中滯留的CO2盡可能多的與Ca(OH)2反應。
建議三:將戊中澄清石灰水改為濃度較大的NaOH溶液,反應結束后向戊中加入足量CaCl2后測沉淀質量。等等(三點中任意答一點即可)
【解析】
試題分析:(1)甲中發(fā)生反應的離子為CN-、ClO-,離子方程式為CN-+ClO-CNO-+Cl- 。
(2)丙中的試劑主要是用來除去HCl,且同時不產生新的雜質氣體,故選a。
(3)丁中加熱銅絲,其主要是與Cl2反應,除去Cl2,防止影響后續(xù)實驗。
(4)根據關系式:
26 100
x 0.82g
, x=0.2132g,
被處理的百分率
(5)對于此題的解答,可由其誤差入手,排除誤差就可以提高精確度。
考點:離子方程式;實驗評價;產率計算
點評:本題主要考查了“離子方程式”、“產率的計算”以及“實驗評價”等內容,屬于難度較大的綜合題。
①對實驗裝置的解答,應從氣體的流向入手,考慮氣體每經過一個裝置發(fā)生的反應。
②對于實驗方案的設計與評價,可從實驗原理、原料、環(huán)保等方面入手。
③對于實驗題的計算,尤其是涉及多步反應的計算,應根據質量守恒定律找出關系等式,避免書寫過多的方程式,導致計算失誤。
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