Question

【題目】電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝，處理有氰電鍍的廢水時，可在催化劑TiO2作用下，先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-，在酸性條件下CNO-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200 mL(其中CN-的濃度為0.05 molL-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________________________，乙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。丙中加入的除雜試劑是飽和食鹽水，其作用是_____________________，丁在實驗中的作用是______________，裝有堿石灰的干燥管的作用是______________________________。

（3）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__________。該測得值與工業實際處理的百分率相比總是偏低，簡要說明可能原因之一_______________________。

Answer 1

【答案】 CN-+ClO-=CNO-+Cl- 2CNO-+2H++3 CNO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O 除去HCl氣體 去除Cl2 防止空氣中CO2進入戊中影響測定準確度 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（答出其一即可）。

【解析】本題考查氧化還原反應方程式的書寫、物質除雜和提純、化學計算等，（1）根據信息，甲：在TiO2催化劑作用下，NaClO將CN－氧化成CNO－，ClO－＋CN－→CNO－＋Cl－，CN－中N顯－3價，C顯＋2價，CNO－中氧顯－2價，N顯－3價，C顯＋4價，因此有ClO－中Cl化合價由＋1價→－1價，化合價降低2價，CN－中C化合價由＋2價→＋4價，化合價升高2價，然后根據原子守恒配平其他，CN－+ClO－=CNO－+Cl－ ；根據信息酸性條件下，CNO－被ClO－氧化成N2和CO2，離子反應方程式為：2CNO－+2H＋+3 CNO－=N2↑+2CO2↑+3Cl－+H2O ；（2）利用HCl易溶于水，因此飽和食鹽水的作用是除去HCl氣體，丁的作用是除去Cl2；實驗的目的是測定CO2的量確定CN－被處理的百分率，空氣中有CO2，因此堿石灰的作用是防止空氣中CO2進入戊中，避免影響測定的準確性；（3）戊中沉淀是CaCO3，根據碳元素守恒，n(CN－)=n(CaCO3)=0.82/100mol=8.2×10－3mol，被處理的百分率是8.2×10－3/(200×10－3×0.05)×100%=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。