Question

【題目】Ⅰ．含CN-電鍍廢水的一種方法如圖（CN-和CNO-中N的化合價均為-3價）

某學(xué)習(xí)小組依據(jù)上述方法，用如圖實驗裝置進行該電鍍廢水處理的研究。

操作步驟:

�。�先關(guān)閉裝置甲的活塞，再將含CN-廢水與過量NaClO溶液混合，取200mL混合液[其中c(CN-)相當(dāng)于0.200mol·L-1]加入裝置甲中。

ⅱ．待裝置甲中充分反應(yīng)后，打開活塞，使溶液全部流入裝置乙中，關(guān)閉活塞。

ⅲ．測定干燥管Ⅰ增加的質(zhì)量。

(1)裝置甲玻璃儀器名稱為________________；裝置乙中反應(yīng)的離子方程式為________________。

(2)裝置丙中的試劑是________________，裝置丁的作用是________________。

(3)假定上述實驗中的氣體都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408g。則CN-被處理的百分率為________________。

(4)你認(rèn)為用此裝置進行實驗，CN-實際被處理的百分率與（3）中比較會________________(填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”)，簡述你的理由________________。

Ⅱ．防治空氣污染，燃煤脫硫很重要。目前，科學(xué)家對Fe3+溶液脫硫技術(shù)的研究已取得新成果。

(5)某學(xué)習(xí)小組為了探究“SO2與Fe3+反應(yīng)的產(chǎn)物”，將過量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10mL反應(yīng)液分別加入編號為A、B、C的試管中，并設(shè)計以下3種實驗方案:

方案①：A中加入少量KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去。

方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅。

方案③：C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

上述實驗方案中不合理的是________________（填方案編號）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 2CNO-+6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O 濃硫酸 吸收混合氣中的Cl2 80.0% 偏高 部分Cl2在裝置丁中沒有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或“偏低：部分CO2殘留在裝置內(nèi)沒有在干燥管Ⅰ中被完全吸收”或“無法確定：部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2沒有在干燥管Ⅰ中被吸收”等合理答案均給分) 方案①

【解析】

(1)裝置甲玻璃儀器名稱為分液漏斗；裝置乙中，CNO-被ClO-在酸性溶液中進一步氧化，生成N2、Cl2和CO2等，反應(yīng)的離子方程式為2CNO- +6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O。答案為：分液漏斗；2CNO- +6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O；

(2)從實驗裝置中可以看出，在分液漏斗甲中，過量NaClO與CN-混合，發(fā)生反應(yīng)生成CNO-，將反應(yīng)后的液體與乙裝置內(nèi)的稀硫酸混合，發(fā)生反應(yīng)生成N2、Cl2和CO2等；從裝置丁看，銅網(wǎng)的作用是吸收Cl2，干燥管Ⅰ是吸收CO2，由CO2的質(zhì)量計算含CN-電鍍廢水中CN-的質(zhì)量；干燥管Ⅱ是吸收進入空氣中的CO2、H2O等，防止被干燥管Ⅰ吸收，從而引起CO2的質(zhì)量偏差。由此可推出丙裝置中的溶液應(yīng)能吸收反應(yīng)生成的水蒸氣，所以應(yīng)加入濃硫酸。裝置丁的作用是吸收混合氣中的Cl2。答案為：濃硫酸；吸收混合氣中的Cl2；

(3)假定上述實驗中的氣體都被充分吸收，若干燥管Ⅰ增重1.408g，則CN-被處理的百分率為=80.0%。答案為：80.0%；

(4)用此裝置進行實驗，難以保證Cl2被丁裝置完全吸收，也無法保證生成的CO2被干燥管Ⅰ中的堿石灰完全吸收，所以CN-實際被處理的百分率與（3）中比較會偏高，理由是：部分Cl2在裝置丁中沒有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或“偏低；部分CO2殘留在裝置內(nèi)沒有在干燥管Ⅰ中被完全吸收”或“無法確定：部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2沒有在干燥管Ⅰ中被吸收”等合理答案均給分)。

(5)方案①：A中加入少量KMnO4溶液，因為Fe2+、Cl-都能將MnO4-還原，所以溶液紫紅色褪去不能證明Fe2+的存在，方案①不合理；

方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅，則證明含有Fe2+，方案②合理；

方案③：C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明溶液中含有SO42-，方案③合理；

上述實驗方案中，不合理的是方案①。答案為：方案①。