Question

【題目】根據(jù)環(huán)保要求，在處理有氰電鍍廢水時，劇毒的CN-離子在催化劑TiO2顆粒作用下，先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-（CN-和CNO-中N元素均為-3價），再在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2和Cl2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用如圖裝置進行實驗，測定CN-被處理的百分率。

現(xiàn)將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液倒入甲中，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(guān)閉活塞�；卮鹣铝袉栴}：

（1）根據(jù)題意，寫出相關(guān)主要反應(yīng)的離子方程式：甲中的反應(yīng)_________________，乙中的反應(yīng)：_____________________。

（2）上述實驗是通過測定CO2的量來確定對CN-的處理效果。丙裝置中的試劑是______________，丁裝置的目的是________________________；干燥管Ⅱ的作用是______________________。

（3）假定上述每一個裝置都充分吸收，則利用該裝置測得的CN-被處理的百分率與實際值相比_____（填“偏高”或“偏低”），簡述可能的原因：______________________。

（4）含氰廢水也可采用電化學方法進行處理。在堿性條件下，使用惰性電極電解含氰廢水，氰離子被氧化為無毒的物質(zhì)，其中陽極電極反應(yīng)式是___________________。

Answer 1

【答案】CN-+ClO-CNO-+Cl- 2CNO-+6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O 濃硫酸 除去Cl2 防止空氣中的CO2、水蒸氣進入干燥管I，影響CO2的測量 偏低 前面裝置中殘留有CO2未被完全吸收 CN- +12OH－-10e- =2CO32- +N2↑+6H2O

【解析】

利用干燥管I吸收二氧化碳，在吸收之前要處理水蒸氣和氯氣，用銅來處理氯氣，用濃硫酸干燥，為了減少實驗誤差，干燥管II防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進入干燥管I。據(jù)此分析解答。

（1）根據(jù)題意，甲中是CN－與ClO－在催化劑作用下反應(yīng)生成CNO－和Cl－，因此甲中的反應(yīng)CN－+ClO－CNO－+Cl－，CNO－和Cl－在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2和Cl2，因此乙中的反應(yīng)：2CNO－+6ClO－+8H+ =N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O；故答案為：CN－+ClO－CNO－+Cl－；2CNO－+6ClO－+8H+ = N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O。

（2）利用干燥管I吸收二氧化碳，在吸收之前要處理水蒸氣和氯氣，用銅來處理氯氣，用濃硫酸干燥，為了減少實驗誤差，干燥管II防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進入干燥管I，因此丙裝置中的試劑是濃硫酸，丁裝置的目的是除去Cl2；干燥管Ⅱ的作用是防止空氣中的CO2、水蒸氣進入干燥管I，影響CO2的測量；故答案為：濃硫酸；除去Cl2；防止空氣中的CO2、水蒸氣進入干燥管I，影響CO2的測量。

（3）由于裝置中反應(yīng)生成的二氧化碳會留在裝置中沒有被吹出，未完全被干燥管I吸收，因此利用該裝置測得的CN－被處理的百分率與實際值相比偏低；故答案為：偏低；前面裝置中殘留有CO2未被完全吸收。

（4）在堿性條件下，使用惰性電極電解含氰廢水，氰離子被氧化為無毒的氮氣和碳酸根離子，因此陽極電極反應(yīng)式是CN- +12OH－-10e- =2CO32- +N2↑+6H2O。