Question

(12分) 未來(lái)生活中金屬鈦的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，如可在催化劑TiO₂作用下，先用NaClO將CN^－(毒性很強(qiáng))氧化成CNO^－，再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N₂和CO₂。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明處理方法的有效性，并通過測(cè)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(shí)間后，打開橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，關(guān)閉活塞。回答下列問題：

(1)甲中反應(yīng)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(chǎn)物Cl₂等，上述實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定二氧化碳的量來(lái)確定對(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82 g沉淀，則該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CN^－被處理的百分率等于________請(qǐng)說明該測(cè)得值與實(shí)際處理的百分率相比偏高還是偏低_________？簡(jiǎn)要說明可能的原因__________________________________。

(5)請(qǐng)?zhí)岢鲆粋�(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議（要有可操作性，不宜使操作變得過于復(fù)雜）

_________________________________________________________________________

 

Answer 1

【答案】

（1）CN^－+ClO^－CNO^－+Cl^－　

（2）a

（3）除去Cl₂    防止空氣中CO₂進(jìn)入戊中影響測(cè)定準(zhǔn)確度

（4）82% ①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO₂；

②CO₂產(chǎn)生的速度較快未與戊中的澄清石灰水充分反應(yīng)；③Cl₂、HCl在丙、丁中未吸收完全。(三點(diǎn)中任意答兩點(diǎn)即可，每答對(duì)一點(diǎn)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(chǎn)生速度；

建議二：乙中瓶塞改為三孔塞，增加的那個(gè)孔中插入一根導(dǎo)管到液面以下，反應(yīng)結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ氤�去CO₂的空氣，使裝置中滯留的CO₂盡可能多的與Ca(OH)₂反應(yīng)。

建議三：將戊中澄清石灰水改為濃度較大的NaOH溶液，反應(yīng)結(jié)束后向戊中加入足量CaCl₂后測(cè)沉淀質(zhì)量。等等(三點(diǎn)中任意答一點(diǎn)即可)

【解析】

試題分析：(1)甲中發(fā)生反應(yīng)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(lái)除去HCl，且同時(shí)不產(chǎn)生新的雜質(zhì)氣體，故選a。

（3）丁中加熱銅絲，其主要是與Cl₂反應(yīng)，除去Cl₂，防止影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

（4）根據(jù)關(guān)系式：                

26            100

x             0.82g

， x=0.2132g，

被處理的百分率

（5）對(duì)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(diǎn)：離子方程式；實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)；產(chǎn)率計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了“離子方程式”、“產(chǎn)率的計(jì)算”以及“實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)”等內(nèi)容，屬于難度較大的綜合題。

①對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的解答，應(yīng)從氣體的流向入手，考慮氣體每經(jīng)過一個(gè)裝置發(fā)生的反應(yīng)。

②對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，可從實(shí)驗(yàn)原理、原料、環(huán)保等方面入手。

③對(duì)于實(shí)驗(yàn)題的計(jì)算，尤其是涉及多步反應(yīng)的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律找出關(guān)系等式，避免書寫過多的方程式，導(dǎo)致計(jì)算失誤。