Question

Ⅰ．含CN^-电镀废水的一种方法如图（CN^-和CNO^-中N的化合价均为-3价）

某学习小组依据上述方法，用如图实验装置进行该电镀废水处理的研究。

操作步骤:

ⅰ．先关闭装置甲的活塞，再将含CN^-废水与过量NaClO溶液混合，取200mL混合液[其中c(CN^-)相当于0.200mol·L^-1]加入装置甲中。

ⅱ．待装置甲中充分反应后，打开活塞，使溶液全部流入装置乙中，关闭活塞。

ⅲ．测定干燥管Ⅰ增加的质量。

(1)装置甲玻璃仪器名称为________________；装置乙中反应的离子方程式为________________。

(2)装置丙中的试剂是________________，装置丁的作用是________________。

(3)假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408g。则CN^-被处理的百分率为________________。

(4)你认为用此装置进行实验，CN^-实际被处理的百分率与（3）中比较会________________(填“偏高”、“偏低”、“无法确定”或“无影响”)，简述你的理由________________。

Ⅱ．防治空气污染，燃煤脱硫很重要。目前，科学家对Fe³⁺溶液脱硫技术的研究已取得新成果。

(5)某学习小组为了探究“SO₂与Fe³⁺反应的产物”，将过量的SO₂通入FeCl₃溶液中后，各取10mL反应液分别加入编号为A、B、C的试管中，并设计以下3种实验方案:

方案①：A中加入少量KMnO₄溶液，溶液紫红色褪去。

方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

方案③：C中加入稀盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。

上述实验方案中不合理的是________________（填方案编号）。

Answer

分液漏斗 2CNO-+6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O 浓硫酸 吸收混合气中的Cl2 80.0% 偏高 部分Cl2在装置丁中没有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或“偏低：部分CO2残留在装置内没有在干燥管Ⅰ中被完全吸收”或“无法确定：部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2没有在干燥管Ⅰ中被吸收”等合理答案均给分) 方案①

【解析】

(1)装置甲玻璃仪器名称为分液漏斗；装置乙中，CNO-被ClO-在酸性溶液中进一步氧化，生成N2、Cl2和CO2等，反应的离子方程式为2CNO- +6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O。答案为：分液漏斗；2CNO- +6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O；

(2)从实验装置中可以看出，在分液漏斗甲中，过量NaClO与CN-混合，发生反应生成CNO-，将反应后的液体与乙装置内的稀硫酸混合，发生反应生成N2、Cl2和CO2等；从装置丁看，铜网的作用是吸收Cl2，干燥管Ⅰ是吸收CO2，由CO2的质量计算含CN-电镀废水中CN-的质量；干燥管Ⅱ是吸收进入空气中的CO2、H2O等，防止被干燥管Ⅰ吸收，从而引起CO2的质量偏差。由此可推出丙装置中的溶液应能吸收反应生成的水蒸气，所以应加入浓硫酸。装置丁的作用是吸收混合气中的Cl2。答案为：浓硫酸；吸收混合气中的Cl2；

(3)假定上述实验中的气体都被充分吸收，若干燥管Ⅰ增重1.408g，则CN-被处理的百分率为=80.0%。答案为：80.0%；

(4)用此装置进行实验，难以保证Cl2被丁装置完全吸收，也无法保证生成的CO2被干燥管Ⅰ中的碱石灰完全吸收，所以CN-实际被处理的百分率与（3）中比较会偏高，理由是：部分Cl2在装置丁中没有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或“偏低；部分CO2残留在装置内没有在干燥管Ⅰ中被完全吸收”或“无法确定：部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2没有在干燥管Ⅰ中被吸收”等合理答案均给分)。

(5)方案①：A中加入少量KMnO4溶液，因为Fe2+、Cl-都能将MnO4-还原，所以溶液紫红色褪去不能证明Fe2+的存在，方案①不合理；

方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红，则证明含有Fe2+，方案②合理；

方案③：C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明溶液中含有SO42-，方案③合理；

上述实验方案中，不合理的是方案①。答案为：方案①。