Question

某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率，利用如图所示装置进行实验．将CN^﹣的浓度为0.2mol•L^﹣1的含氰废水100mL与100mL NaClO溶液（过量）置于装置②三颈烧瓶中，充分反应．打开分液漏斗活塞，滴入100mL稀H₂SO₄，关闭活塞．

已知装置②中发生的主要反应依次为：

CN^﹣+ClO^﹣═CNO^﹣+Cl^﹣；2CNO^﹣+2H⁺+3C1O^﹣═N₂↑+2CO₂↑+3C1^﹣+H₂O

（1）①和⑥的作用是　　．

（2）装置②中，生成需由装置③除去的物质的离子方程式为　　．

（3）反应结束后，缓缓通入空气的目的是　　．

（4）为计算该实验中含氰废水被处理的百分率，需要测定　　的质量．

（5）已知CN^﹣的处理效率可高达90%，产生的CO₂在标准状况下的体积为　　．

Answer 1

考点：

性质实验方案的设计．.
专题：	实验题．
分析：	（1）实验的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣；2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，通过测定碱石灰的质量的变化测得二氧化碳的质量，根据关系式计算含氰废水处理百分率，实验中应排除空气中二氧化碳的干扰； （2）酸性条件下，次氯酸根离子和氯离子反应生成氯气，氯气具有强氧化性，能氧化碘离子生成碘单质； （3）反应结束后，缓缓通入空气，可将生成的二氧化碳全部被吸收； （4）通过测定氢氧化钡溶液的质量的变化测得二氧化碳的质量，根据关系式计算含氰废水处理百分率； （5）根据处理的CN﹣的物质的量，结合碳元素守恒可知被处理的CN﹣的物质的量为n（CN﹣）=n（CO2），原溶液中CN﹣的物质的量为0.1L×0.2mol/L=0.02mol，据此计算．
解答：	解：（1）实验的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣；2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，通过测定碱石灰的质量的变化测得二氧化碳的质量，根据关系式计算含氰废水处理百分率，实验中应排除空气中二氧化碳的干扰，防止对装置⑤实验数据的测定产生干扰，装置①和⑥的作用是排除空气中二氧化碳对实验的干扰， 故答案为：排除空气中二氧化碳对实验的干扰； （2）根据已知装置②中发生的主要反应依次为CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣、2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O，可知溶液中有氯离子、氢离子和次氯酸根离子，酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气，产生的氯气用碘化钾吸收，所以发生的离子反应方程式为：ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O， 故答案为：ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O； （3）反应后装置中残留二氧化碳，应继续通过将净化的空气，将装置内的残留的二氧化碳全部进入装置⑤，以减少实验误差， 故答案为：使装置中残留的二氧化碳全部进入装置⑤； （4）通过测定氢氧化钡溶液的质量的变化测得二氧化碳的质量，根据关系式计算含氰废水处理百分率，则需要测定装置⑤反应前后的质量， 故答案为：装置⑤反应前后质量； （5）根据碳元素守恒可知被处理的CN﹣的物质的量为n（CN﹣）=n（CO2）=0.02mol×90%=0.018mol，所以标准状况下的体积为0.018mol×22.4L/mol=0.4L， 故答案为：0.4L．
点评：	本题综合考查物质含量的测定的实验设计，以氯气的性质为载体考查化学实验设计和评价问题，题目难度中等，注意把握实验原理和实验方法．