Question

根据环保要求，在处理有氰电镀废水时，剧毒的CN-在催化剂TiO2颗粒作用下，先用NaClO将CN-氧化成CNO-（CN-和CNO-中N元素均为-3价），再在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2．环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，测定CN-被处理的百分率．
现将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN-的浓度为0.2mol/L）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞．该实验是通过测定CO2的量来确定对CN-的处理效果．回答下列问题：
（1）根据题意写出乙中反应的离子方程式______
（2）丙装置中的试剂是______（填名称）；丁装置的目的是______．干燥管Ⅱ的作用是______．
（3）假定上述每一个装置都充分吸收，则利用该装置计算得出的CN-被处理的百分率与实际值相比______（填：“偏高”或“偏低”），简述可能的原因：______．
（4）若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g，则该实验中计算得出CN-被处理的百分率为______．

Answer

（1）根据题意可知，甲中的反应为NaClO将CN-离子氧化成CNO-；乙中的反应为酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2．根据氧化还原反应配平；
（2）实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理，由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O，氯气与水都能被碱石灰吸收，影响二氧化碳质量的测定．所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水，用浓硫酸吸水，用铜网除去氯气．同时应防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验；
（3）装置中残留有CO2未被完全吸收，导致测定的二氧化碳质量偏低；
（4）干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒可知被处理的CN-的物质的量为n（CN-）=n（CO2），原溶液中CN-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol，据此计算．
【解析】
（1）根据题意可知，甲中的反应为NaClO将CN-离子氧化成CNO-，NaClO具有强氧化性，被还原为Cl-，反应离子方程式为CN-+ClO-═CNO-+Cl-；乙中的反应为酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2，反应离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O，
故答案为：2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O；
（2）实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理，由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O，氯气与水都能被碱石灰吸收，影响二氧化碳质量的测定．所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水，用浓硫酸吸水，用铜网除去氯气．同时应防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验．故丙装置中的试剂是浓硫酸；丁装置的目的是除去Cl2；干燥管Ⅰ的作用是吸收CO2，干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干扰实验，
故答案为：浓硫酸；除去Cl2；防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ，干扰实验；
（3）装置中残留有CO2未被完全吸收，导致测定的二氧化碳质量偏低，测得的CN-被处理的百分率与实际值相比偏低，
故答案为：偏低；装置中残留有CO2未被完全吸收；
（4）干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量，物质的量为=0.032mol，根据碳元素守恒可知被处理的CN-的物质的量为n（CN-）=n（CO2）=0.032mol，原溶液中CN-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol，所以该实验中测得CN-被处理的百分率为×100%=80%，
故答案为：80%．