Question

(12分) 未来生活中金属钛的运用越来越广泛，如可在催化剂TiO₂作用下，先用NaClO将CN^－(毒性很强)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，并通过测定二氧化碳的量确定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：

(1)甲中反应的离子方程式为__________________________________

(2)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

(3)丁在实验中的作用是____________________________装有碱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__________________________________。

(5)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）

_________________________________________________________________________

 

Answer 1

【答案】

（1）CN^－+ClO^－CNO^－+Cl^－　

（2）a

（3）除去Cl₂    防止空气中CO₂进入戊中影响测定准确度

（4）82% ①装置乙、丙、丁中可能滞留有CO₂；

②CO₂产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应；③Cl₂、HCl在丙、丁中未吸收完全。(三点中任意答两点即可，每答对一点给1分，共2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(三点中任意答一点即可)

【解析】

试题分析：(1)甲中发生反应的离子为CN^－、ClO^－，离子方程式为CN^－+ClO^－CNO^－+Cl^－　。

（2）丙中的试剂主要是用来除去HCl，且同时不产生新的杂质气体，故选a。

（3）丁中加热铜丝，其主要是与Cl₂反应，除去Cl₂，防止影响后续实验。

（4）根据关系式：                

26            100

x             0.82g

， x=0.2132g，

被处理的百分率

（5）对于此题的解答，可由其误差入手，排除误差就可以提高精确度。

考点：离子方程式；实验评价；产率计算

点评：本题主要考查了“离子方程式”、“产率的计算”以及“实验评价”等内容，属于难度较大的综合题。

①对实验装置的解答，应从气体的流向入手，考虑气体每经过一个装置发生的反应。

②对于实验方案的设计与评价，可从实验原理、原料、环保等方面入手。

③对于实验题的计算，尤其是涉及多步反应的计算，应根据质量守恒定律找出关系等式，避免书写过多的方程式，导致计算失误。