Question

16．ClO₂是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂．回答下列问题：
（1）工业废水的处理：某实验兴趣小组通过如图装置制备ClO₂，并用它来处理Wg某T业废水（含Mn²⁺、CN^-等）．
已知：i．ClO₂为黄绿色气体，极易溶于水，沸点11℃；
ii．Cl0，）易爆炸，若用“惰性气体”等稀释时，爆炸性则大大降低；
iii．某T业废水处理过程中Mn²⁺转化为MnO₂、CN转化为对大气无污染的气体；
iv．装置B中发生的反应为：H₂C₂O₄+H₂SO₄+2KClO₃=K₂SO₄+2CO₂++2C1O₂+H₂O．
①A装置的名称是分液漏斗，C装置的作用为防倒吸．
②用H₂C₂O₄溶液、稀硫酸和KC1O₃制备ClO₂的最大优点是制得Cl0₂的同时有CO₂产生，可稀释Cl0₂，大大降低爆炸的可能性．
③写出装置D中除去Mn²⁺的离子方程式2ClO₂+5 Mn²⁺+6H₂O=5 MnO₂↓+2 Cl^-+12H⁺．
④E装置中盛放的试剂可选用b、d（填标号）．
a．CCl₄      b．H₂ O   c．稀盐酸    d．NaOH溶液
（2）废水中CN^-含量的测定：
另取工业废水W g于锥形瓶中，加入10mL0.10mol/L的硫酸溶液，用0.020 0mol/L的KMnO₄标准溶液进行滴定，当达到终点时共消耗KMn04标准溶液25.00mL．在此过程中：
①使用棕色滴定管的原因是防止KMnO₄见光分解，滴定终点的判断依据是锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色．
②W g 工业废水中CN^-的含量为0.0005mol．
③若滴定管在盛放标准溶液前未用标准液润洗，则测定结果将偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）①熟悉仪器的形状说出其名称；依据C装置进气管、出气管都较短可知为安全瓶，防止倒吸；
②依据反应生成的产物结合“ClO₂易爆炸，若用“惰性气体”等稀释时，爆炸性则大大降低”解答；
③二氧化氯具有强的氧化性，能够氧化二价锰离子生成二氧化锰，本身被还原为氯离子；
④依据二氧化氯极易溶于水能够与氢氧化钠反应的性质解答；
（2）①依据高锰酸钾不稳定受热易分解的性质解答；高锰酸钾与CN^-发生氧化还原反应，被还原为无色的二价锰离子，所以当达到滴定终点时：颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；
②依据方程式：2MnO₄^-+8H⁺+2CN^-=2Mn²⁺+2CO₂+N₂+4H₂O计算；
③依据C待=$\frac{C标V标}{V待}$进行误差分析．

解答 解：（1）①A装置的名称是分液漏斗；依据C装置进气管、出气管都较短可知为安全瓶，防止倒吸，故答案为：分液漏斗； 防倒吸；
②用H₂C₂0₄溶液、稀硫酸和KC10₃制备ClO₂反应产物为二氧化氯、二氧化碳可稀释Cl0₂，大大降低爆炸的可能性，故答案为：制得Cl0₂的同时有CO₂产生，可稀释Cl0₂，大大降低爆炸的可能性；
③二氧化氯具有强的氧化性，能够氧化二价锰离子生成二氧化锰，本身被还原为氯离子，离子方程式：2ClO₂+5 Mn²⁺+6H₂O=5 MnO₂↓+2 Cl^-+12H⁺；
故答案为：2ClO₂+5 Mn²⁺+6H₂O=5 MnO₂↓+2 Cl^-+12H⁺；
④二氧化氯极易溶于水能够与氢氧化钠反应，所以可以用水或者氢氧化钠溶液吸收过量的二氧化氯；
故答案为：b、d；
（2）①高锰酸钾不稳定受热易分解，所以应放在棕色瓶中；高锰酸钾与CN^-发生氧化还原反应，被还原为无色的二价锰离子，所以当达到滴定终点时：颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色，
故答案为：防止KMnO₄见光分解；锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；
②设CN^-物质的量为n，则依据方程式可知：
                2MnO₄^-+8H⁺+2CN^-=2Mn²⁺+2CO₂+N₂+4H₂O
                 2                     2
  0.020 0mol/L×0.025L      n  
解得n=0.0005mol，
故答案为：0.000 5；
③若滴定管在盛放标准溶液前未用标准液润洗，导致高锰酸钾标准液被稀释，消耗的标准液偏多，依据C待=$\frac{C标V标}{V待}$可知测定结果将偏高，故答案为：偏高．

点评 本题以二氧化氯的制备和性质检验为载体考查了氧化还原反应方程式的书写，氧化还原滴定法测量物质的浓度，熟悉制备原理，准确把握题干信息是解题关键，题目难度较大．