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电镀厂曾采用有氰电镀工艺,由于排放的废水中含有的剧毒CN离子,而逐渐被无氰电镀工艺替代。处理有氰电镀的废水时,可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN离子氧化成CNO,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并测定CN被处理的百分率。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0.05mol·L-1)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。

回答下列问题:
⑴乙中反应的离子方程式为                                    
⑵乙中生成的气体除N2和CO2外,还有HCl及副产物Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是    (填字母)
a.饱和食盐水   b.饱和NaHCO3溶液  c.浓NaOH溶液   d.浓硫酸
⑶丁在实验中的作用是           ;装有碱石灰的干燥管的作用是                               
⑷戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若实验中戊中共生成0.82 g沉淀,则该实验中测得CN被处理的百分率等于      ;请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低     ?简要说明可能的原因                
⑸请提出一个能提高准确度的建议(要有可操作性,不宜使操作变得过于复杂)                                                               

(1)2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O(1分)

20081226

 
(2)a (1分)(3)去除Cl2(1分)防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度 (1分)

(4) 82% (2分)  偏低(1分)装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2 ,CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应 (1分)
(5)建议一、不将甲中溶液一次全部加入乙中,改为分次加入,控制CO2的产生速度;建议二、乙中瓶塞改为三孔塞,增加的那个孔中插入一根导管到液面以下,反应结束后缓缓通入除去CO2的空气,使装置中滞留的CO2尽可能多的与Ca(OH)2反应。建议三、将戊中澄清石灰水改为浓度较大的NaOH溶液,反应结束后向戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量。等等(三点中答任意一点即可,2分)

解析试题分析:根据题给信息知,处理有氰电镀的废水时发生的反应为:CN+ClO=CNO+Cl-;2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O;实验的目的是通过测定反应生成二氧化碳的量来确定对CN的处理效果,必须除去CO2中的HCl和Cl2等,还要防止空气中的二氧化碳进入装置,以提高二氧化碳测定的准确性,可用饱和食盐水来除氯化氢,用灼热的铜来除氯气,最后可用碱石灰防止空气中的二氧化碳进入装置;⑴乙中反应的离子方程式为2CNO+2H++3ClO=N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O;⑵a.饱和食盐水可以除去混合气中氯化氢,正确; b.饱和NaHCO3溶液虽能除去氯化氢但会产生二氧化碳,错误; c.浓NaOH溶液会吸收二氧化碳,错误; d.浓硫酸不能吸收氯化氢,错误;选a.。⑶丁在实验中的作用是去除Cl2;装有碱石灰的干燥管的作用是防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度;(4)根据题给反应的关系式:CN——CaCO3,则被处理的CN的物质的量等于CaCO3的物质的量,为0.0082mol,原混合液中CN的物质的量为:0.2L×0.05mol·L-1=0.001mol,该实验中测得CN被处理的百分率等于82%;该测得值与实际处理的百分率相比偏低,原因是装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2 ,CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应;⑸能提高准确度的建议见答案。
考点:以工业废水中CN含量的测定为载体,考查离子方程式的书写、物质的分离提纯及实验方案的设计与评价。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:

(1)步骤①的实验操作名称是_________;
(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是_________;
(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_________;

A.CCl4与水不互溶
B.CCl4可与I2发生取代反应
C.CCl4的密度比水大
D.CCl4不易燃烧,可作灭火剂
E.碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多
(4)步骤③中还可选择_________作萃取剂;
(5)步骤②中反应的离子方程式是__________________________________;
(6)请设计一种简单的实验方法,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘:_________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

制备水杨酸对正辛基苯基酯()如下:
步骤一:将水杨酸晶体投入三颈烧瓶中,再加入氯苯,搅拌溶解后,加入无水三氯化铝。
步骤二:按图12所示装置装配好仪器,水浴加热控制温度在20~40℃之间,在搅拌下滴加SOCl2,反应制得水杨酰氯,该反应为:
(水杨酸)+SOCl2(水杨酰氯)+HCl↑+SO2

步骤三:将三颈烧瓶中的混合液升温至80℃,再加入对正辛苯酚[],温度控制在100℃左右,不断搅拌。
步骤四:过滤、蒸馏、减压过滤;酒精洗涤、干燥。
(1)步骤一中加入三氯化铝的作用是        
(2)实验时,冷凝管中的水应从       出(选填“a”或“b”);装置c的作用是        
(3)步骤三中发生反应的化学方程式为                 
(4)步骤四减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用的硅酸盐材料的仪器有    
(5)步骤四减压过滤时,有时滤纸会穿孔,避免滤纸穿孔的措施是         

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:                                                     
(2)写出试剂Y的名称:_____________________。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设:
假设一:存在两种成分:  NaHCO3和__________
假设二:存在三种成分:  NaHCO3和__________、___________。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加
足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
 
步骤2:向A试管中滴加______________:
①若无明显现象,证明固体中不含碳酸钠;
②若溶液变浑浊,证明固体中含有碳酸钠。
步骤3:向B试管中滴加______________:
若溶液变浑浊,结合步骤2中的①,则假设
一成立:结合步骤2中的②,则假设二成立。
 
(4)己知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为                                                                                        
(5)常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中,c(OH)-c(H+)=___________(用含碳元素的粒子浓度表示),在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶液中溶质的成分有______________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃(在此温度以下水、乙醇和环己烷以7.0%、17.0%、76.0%的比例成为蒸汽逸出)。请回答上述实验室制备苯甲酸乙酯的有关问题:

(1)①在三颈烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石;②再向该烧瓶中加入环己烷,装上分水器的回流冷却管。实验中使用分水器的目的是(从化学平衡原理分析)_______________。
(2)缓慢加热回流,至分水器下层液体不再增多,停止加热,放出分水器中液体,分水器中液体的三种主要成分是____________。
(3)将圆底烧瓶中的残液倒入盛有冷水的烧瓶中,用_____________溶液中和至弱碱性分液,分出粗产品;水层用乙醚____________(填实验操作名称),醚层与粗产品合并;用纯水洗有机层两次,将醚层与水尽量分净,醚层从上口倒入一个干燥的锥形瓶。
(4)加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂,摇动锥形瓶,至醚层澄清透明;醚层过滤入一个干燥的圆底烧瓶;进行____________(填实验操作名称),先蒸出__________后蒸出苯甲酸乙酯。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为        
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)为了确定产物,进行以下定性实验:

实验序号
 
实  验
 
实验现象
 
结  论
 
实验Ⅱ
 
将实验I中收集到的气体点燃
 
安静燃烧,
火焰呈淡蓝色
 
气体成分为
        
 
实验Ⅲ
 
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量      
 
 
        
 
白色不溶物中含有MgCO3
 
实验Ⅳ
 
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适
     稀溶液
 
产生白色沉淀,溶液红色变浅
 
溶液中存在CO32-
离子
 
 
实验Ⅲ中洗涤的操作方法是                                  
(3)为进一步确定实验I的白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
装置C的作用是                                                   
白色不溶物的化学式为                      
(4)写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式                                

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:

 
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
其他
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P(过量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl22PCl5
PCl3
—112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
1.675
遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3
 
(一)制备:RU 图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)

(1)仪器乙的名称____________。
(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式:_______________________ 。
(3)碱石灰的作用是____________________。
(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前,应先通入一 段时间的CO2,其目的是____________________。
(二)提纯:
(5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过_________________(填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(三)分析:
测定产品中PCl3纯度的方法如下:迅速称取4.200 g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量的0.1000 mol/L 20.00  mL 碘溶液,充分反应后再用0.1000 mol/L  Na2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗10.00  mL Na2S2O3溶液。
已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6;假设测定过程中没有其他反应。
(6)根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为____________________ 。若滴定终点时俯视读数,则PCl3的质量分数_______(偏大、偏小、或无影响)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

将一定量铁粒放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)为探究溶液X中铁元素的价态,设计如下实验:
药品和仪器:0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性高锰酸钾溶液、氯水、试管和滴管。
请根据实验设计,填写下列实验报告:

实验步骤
 
实验操作
 
现象与结论
 
离子方程式
 
第1步
 
取2~3mL溶液装于试管,向试管中滴加几滴KSCN溶液
 
 
 
 
 
第2步
 
 
 
若溶液紫色褪去,则溶液
含有Fe2+;若无明显变化,
则不含Fe2+
 
 
 
(2)为探究气体Y的组成,将盛有10mLY的量筒倒立在水槽中,待液面稳定后,再通入相同条件下3mLO2,充分反应后,量筒内完全充满溶液。则气体Y的成分及体积分别是       

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(16分)铜陵有色股份有限公司电线电缆厂属国家电线电缆、绕组线行业专业生产厂。在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后,围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。甲同学根据已学知识,提出了一套回收方案:

乙同学在查阅资料后得知:在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O ) ,于是他提出了另一套方案:

(1)甲方案的①、③两个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
                            ;③                               
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为       (填“甲”或“乙”)方案更合理,理由是:                                                   
(3)丙认为,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑。你认为丙这么说的道理是:                             
丁又提出了疑问:如果铁过量,剩余的铁粉会混在红色粉末中,该怎么处理呢?
请提出你的想法:                                  
(4)最后,老师肯定了同学们的积极思考,但同时指出:方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后,会得到一种俗称“绿矾”的工业产品,可增加经济效益。如果直接排放掉滤液,不仅造成了浪费,还会                               
(5)若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%,问每1000mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)能配制出这种稀硫酸               g,需水         mL(水的密度为1.0g/mL ) ,在实验室中稀释浓硫酸时,是如何操作的:                         

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