Question

(12分) 未來生活中金屬鈦的運用越來越廣泛，如可在催化劑TiO₂作用下，先用NaClO將CN^－(毒性很強)氧化成CNO^－，再在酸性條件下繼續被NaClO氧化成N₂和CO₂。環保工作人員在密閉系統中用下圖裝置進行實驗，以證明處理方法的有效性，并通過測定二氧化碳的量確定CN^－被處理的百分率。

將濃縮后含CN^－離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN^－的濃度為0.05mol·L^－1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時間后，打開橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，關閉活塞。回答下列問題：

(1)甲中反應的離子方程式為__________________________________

(2)乙中生成的氣體除N₂和CO₂外，還有HCl及副產物Cl₂等，上述實驗是通過測定二氧化碳的量來確定對CN^－的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是______（填字母）

a．飽和食鹽水   b．飽和NaHCO₃溶液  c．濃NaOH溶液   d．濃硫酸

(3)丁在實驗中的作用是____________________________裝有堿石灰的干燥管的作用是____________________________

(4)戊中盛有含Ca(OH)₂0.02mol的石灰水，若實驗中戊中共生成0.82 g沉淀，則該實驗中測得CN^－被處理的百分率等于________請說明該測得值與實際處理的百分率相比偏高還是偏低_________？簡要說明可能的原因__________________________________。

(5)請提出一個能提高準確度的建議（要有可操作性，不宜使操作變得過于復雜）

_________________________________________________________________________

 

Answer 1

【答案】

（1）CN^－+ClO^－CNO^－+Cl^－　

（2）a

（3）除去Cl₂    防止空氣中CO₂進入戊中影響測定準確度

（4）82% ①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO₂；

②CO₂產生的速度較快未與戊中的澄清石灰水充分反應；③Cl₂、HCl在丙、丁中未吸收完全。(三點中任意答兩點即可，每答對一點給1分，共2分)

（5）建議一：不將甲中溶液一次全部加入乙中，改為分次加入，控制CO₂的產生速度；

建議二：乙中瓶塞改為三孔塞，增加的那個孔中插入一根導管到液面以下，反應結束后緩緩通入除去CO₂的空氣，使裝置中滯留的CO₂盡可能多的與Ca(OH)₂反應。

建議三：將戊中澄清石灰水改為濃度較大的NaOH溶液，反應結束后向戊中加入足量CaCl₂后測沉淀質量。等等(三點中任意答一點即可)

【解析】

試題分析：(1)甲中發生反應的離子為CN^－、ClO^－，離子方程式為CN^－+ClO^－CNO^－+Cl^－　。

（2）丙中的試劑主要是用來除去HCl，且同時不產生新的雜質氣體，故選a。

（3）丁中加熱銅絲，其主要是與Cl₂反應，除去Cl₂，防止影響后續實驗。

（4）根據關系式：                

26            100

x             0.82g

， x=0.2132g，

被處理的百分率

（5）對于此題的解答，可由其誤差入手，排除誤差就可以提高精確度。

考點：離子方程式；實驗評價；產率計算

點評：本題主要考查了“離子方程式”、“產率的計算”以及“實驗評價”等內容，屬于難度較大的綜合題。

①對實驗裝置的解答，應從氣體的流向入手，考慮氣體每經過一個裝置發生的反應。

②對于實驗方案的設計與評價，可從實驗原理、原料、環保等方面入手。

③對于實驗題的計算，尤其是涉及多步反應的計算，應根據質量守恒定律找出關系等式，避免書寫過多的方程式，導致計算失誤。