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(2010•陕西模拟)根据环保要求,在处理有氰电镀废水时,剧毒的CN-在催化剂TiO2颗粒作用下,先用NaClO将CN-氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),再在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2
题目详情

现将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.2mol/L)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞.该实验是通过测定CO2的量来确定对CN-的处理效果.回答下列问题:
(1)根据题意写出乙中反应的离子方程式______
(2)丙装置中的试剂是______(填名称);丁装置的目的是______.干燥管Ⅱ的作用是______.
(3)假定上述每一个装置都充分吸收,则利用该装置计算得出的CN-被处理的百分率与实际值相比______(填:“偏高”或“偏低”),简述可能的原因:______.
(4)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中计算得出CN-被处理的百分率为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据题意可知,甲中的反应为NaClO将CN-离子氧化成CNO-,NaClO具有强氧化性,被还原为Cl-,反应离子方程式为CN-+ClO-═CNO-+Cl-;乙中的反应为酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2,反应离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O,
故答案为:2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;
(2)实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定.所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水,用浓硫酸吸水,用铜网除去氯气.同时应防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验.故丙装置中的试剂是浓硫酸;丁装置的目的是除去Cl2;干燥管Ⅰ的作用是吸收CO2,干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干扰实验,
故答案为:浓硫酸;除去Cl2;防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ,干扰实验;
(3)装置中残留有CO2未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低,测得的CN-被处理的百分率与实际值相比偏低,
故答案为:偏低;装置中残留有CO2未被完全吸收;
(4)干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量,物质的量为
=0.032mol,根据碳元素守恒可知被处理的CN-的物质的量为n(CN-)=n(CO2)=0.032mol,原溶液中CN-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol,所以该实验中测得CN-被处理的百分率为
×100%=80%,
故答案为:80%.
故答案为:2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;
(2)实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定.所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水,用浓硫酸吸水,用铜网除去氯气.同时应防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验.故丙装置中的试剂是浓硫酸;丁装置的目的是除去Cl2;干燥管Ⅰ的作用是吸收CO2,干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干扰实验,
故答案为:浓硫酸;除去Cl2;防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ,干扰实验;
(3)装置中残留有CO2未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低,测得的CN-被处理的百分率与实际值相比偏低,
故答案为:偏低;装置中残留有CO2未被完全吸收;
(4)干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量,物质的量为
1.408g |
44g/mol |
0.032mol |
0.04mol |
故答案为:80%.
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