Question

某研究小組模擬工業(yè)無隔膜電解法處理電鍍含氰廢水，進行以下有關實驗．填寫下列空白．
實驗I  制取次氯酸鈉溶液
用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液制取次氯酸鈉溶液，設計如圖1所示裝置進行實驗．
（1）電源中，a電極名稱是

 

．
（2）反應時，生成次氯酸鈉的離子方程式為

 

．
實驗Ⅱ測定含氰廢水處理百分率
利用如圖2所示裝置進行實驗．將CN^-的濃度為0.2000mol?L^-1的含氰廢水100mL與100mL NaClO溶液（過量）置于裝置②錐形瓶中充分反應．打開分液漏斗活塞，滴人100mL稀H₂SO₄，關閉活塞．
已知裝置②中發(fā)生的主要反應依次為：CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-2CNO^-+2H⁺+3C1O^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O
（3）①和⑥的作用是

 

．
（4）裝置②中，生成需由裝置③除去的物質的離子方程式為

 

．
（5）反應結束后，緩緩通人空氣的目的是

 

．
（6）為計算該實驗中含氰廢水被處理的百分率，需要測定

 

的質量．
（7）上述實驗完成后，為了回收裝置③中的CCl₄需要的操作是

 

．

Answer 1

考點：電解原理,探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題,電化學專題

分析：（1）a電極一側有一根導氣管，說明該電極產(chǎn)生氫氣，說明連接a電極的電極為陰極，連接陰極的電極為原電池負極；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）根據(jù)①⑥中試劑的性質和裝置的位置判斷；
（4）酸性條件下，次氯酸根離子和氯離子反應生成氯氣，氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘單質；
（5）反應結束后，緩緩通入空氣，可將生成的二氧化碳全部被吸收；
（6）通過測定氫氧化鋇溶液的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據(jù)關系式計算含氰廢水處理百分率；
（7）回收裝置③中的CCl₄需要分液、蒸餾操作．

解答： 解：I．（1）a電極一側有一根導氣管，說明該電極產(chǎn)生氫氣，a連接的電極為陰極，則a為原電池負極，
故答案為：負極；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子反應方程式為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）根據(jù)裝置①⑥中試劑的性質和裝置位置知，其作用為防止空氣中二氧化碳對實驗結果造成干擾，所以其作用是排除空氣中的二氧化碳對實驗的干擾，
故答案為：排除空氣中的二氧化碳對實驗的干擾；
（4）根據(jù)已知裝置②中發(fā)生的主要反應依次為CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-、2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O，可知溶液中有氯離子、氫離子和次氯酸根離子，酸性條件下，氯離子和次氯酸根離子反應生成氯氣，產(chǎn)生的氯氣用碘化鉀吸收，所以發(fā)生的離子反應方程式為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，
故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（5）反應后裝置中殘留二氧化碳，應繼續(xù)通過將凈化的空氣，將裝置內的殘留的二氧化碳全部進入裝置⑤，以減少實驗誤差，
故答案為：使裝置中殘留的二氧化碳全部進入裝置⑤；
（6）通過測定氫氧化鋇溶液的質量的變化測得二氧化碳的質量，根據(jù)關系式計算含氰廢水處理百分率，則需要測定裝置⑤反應前后的質量，
故答案為：裝置⑤反應前后質量；
（7）四氯化碳不溶于水，可通過分液分離，然后蒸餾可得到，
故答案為：分液、蒸餾．

點評：本題綜合考查物質含量的測定的實驗設計，以氯氣的性質為載體考查化學實驗設計和評價問題，題目難度中等，注意把握實驗原理和實驗方法．