综合题14.0分
化学

为了测定含氰废水中CN-的含量,某化学小组利用下图所示装置进行实验。关闭活塞a,将100 mL含氰废水与过量NaClO溶液置于装置B的圆底烧瓶中充分反应后,打开活塞b,滴入稀H2SO4溶液,然后关闭活塞b。

已知装置B中发生的主要反应为:

CN-+ClO-===CNO-+Cl-

2CNO+2H++3C1O-==N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O

副反应为:Cl-+ClO-+2H+=C12↑+H2O

24.装置D的作用是_______________。

25.反应过程中,装置C中的实验现象为________________。

26.待装置B中的反应结束后,打开活塞a,缓慢通入一段时间的空气,目的是_______________________________________________

27.反应结束后,装置C中生成39.4 mg沉淀,则废水中c(CN-)=____mol·L-1

28.对上述实验装置进行合理改进,可通过直接测量装置C反应前后的质量变化,测定废水中CN-的含量。设计合理实验方案_____________。

仪器自选。

供选的试剂:浓硫酸、NaOH溶液、饱和食盐水、饱和NaHCO3溶液、CCl4

29.利用右图所示装置可以除去废水中的CN-。控制溶液pH为5.2~6.8时,CN-转化为C2O42-和NH4+。    

①气体a的化学式为_____________。

②阳极的电极反应式为______________。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

防止空气中的CO2进入到C装置

解析

根据装置B中发生的主要反应为:CN-+ClO-===CNO-+Cl- ,2CNO+2H++3C1O-==N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O  副反应为:Cl-+ClO-+2H+=C12↑+H2O ,就可以知道B装置中是CN,ClO与H反应最终产生的是N2,CO2。N2,CO2会通过导气管进入到C装置中,C中装的是滴有酚酞的足量的Ba(OH)2溶液,其中酚酞遇到足量的Ba(OH)2会变红色,产物中的CO2会与Ba(OH)2反应产生BaCO3,N2不参加反应。为了防止空气中的CO2进入C中,给实验带来影响,所以装置D的目的就是阻止空气中的CO2进入。

考查方向

实验操作及规范,实验设计方案的改进,化学反应原理及其各物质的利用和各物质的物理性质及化学性质的考查,及实验后数据的处理,电化学的相关知识。

解题思路

首先熟悉装置图流程,要了解加入的化学物质的作用及原理,通过题中所给的相关信息,综合考虑试验中各个环节的机制原理,对各个环节的目的都要做到心中有数,会根据所给的化学方程式计算,分析好电解池中的反应原理。

易错点

对各个装置中的作用不了解,流程中的各个环节的作用及原理和目的分析错误,还有在此过程中的加入的各种化学物质的作用及产生的现象不甚了解,对实验中存在的缺陷及改进措施不能独立设计和改进,都会导致本题出现失误

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

有白色沉淀生成,溶液红色褪去

解析

ClO与H反应最终产生的是N2,CO2。N2,CO2会通过导气管进入到C装置中,C中装的是滴有酚酞的足量的Ba(OH)2溶液,其中酚酞遇到足量的Ba(OH)2会变红色,产物中的CO2会与Ba(OH)2反应产生BaCO3,N2不参加反应,CO2会消耗碱,所以C中的现象是出现白色沉淀,红色溶液会褪去。

考查方向

实验操作及规范,实验设计方案的改进,化学反应原理及其各物质的利用和各物质的物理性质及化学性质的考查,及实验后数据的处理,电化学的相关知识。

解题思路

首先熟悉装置图流程,要了解加入的化学物质的作用及原理,通过题中所给的相关信息,综合考虑试验中各个环节的机制原理,对各个环节的目的都要做到心中有数,会根据所给的化学方程式计算,分析好电解池中的反应原理。

易错点

对各个装置中的作用不了解,流程中的各个环节的作用及原理和目的分析错误,还有在此过程中的加入的各种化学物质的作用及产生的现象不甚了解,对实验中存在的缺陷及改进措施不能独立设计和改进,都会导致本题出现失误

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

将反应产生的CO2全部转入C装置中并被Ba(OH)2完全吸收

解析

CO2的密度比空气大,少量的CO2气体不会沿着导气管进入到C装置中,为了让所有的CO2进入到C装置中,可以在B装置前通入空气,通入空气会使B中产生的CO2全部进入到C中和Ba(OH)2反应,减少物质的损失而带来的计算失误,但通入的空气首先应该通过NaOH溶液里,是为了吸收掉空气中的CO2等能和Ba(OH)2反应的气体,所以待装置B中的反应结束后,打开活塞a,缓慢通入一段时间的空气,目的是将反应产生的CO2全部转入C装置中并被Ba(OH)2完全吸收

考查方向

实验操作及规范,实验设计方案的改进,化学反应原理及其各物质的利用和各物质的物理性质及化学性质的考查,及实验后数据的处理,电化学的相关知识。

解题思路

首先熟悉装置图流程,要了解加入的化学物质的作用及原理,通过题中所给的相关信息,综合考虑试验中各个环节的机制原理,对各个环节的目的都要做到心中有数,会根据所给的化学方程式计算,分析好电解池中的反应原理。

易错点

对各个装置中的作用不了解,流程中的各个环节的作用及原理和目的分析错误,还有在此过程中的加入的各种化学物质的作用及产生的现象不甚了解,对实验中存在的缺陷及改进措施不能独立设计和改进,都会导致本题出现失误

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

0.002

解析

反应结束后,装置C中生成39.4 mg沉淀,根据碳元素守恒,列式计算:

考查方向

实验操作及规范,实验设计方案的改进,化学反应原理及其各物质的利用和各物质的物理性质及化学性质的考查,及实验后数据的处理,电化学的相关知识。

解题思路

首先熟悉装置图流程,要了解加入的化学物质的作用及原理,通过题中所给的相关信息,综合考虑试验中各个环节的机制原理,对各个环节的目的都要做到心中有数,会根据所给的化学方程式计算,,分析好电解池中的反应原理。

易错点

对各个装置中的作用不了解,流程中的各个环节的作用及原理和目的分析错误,还有在此过程中的加入的各种化学物质的作用及产生的现象不甚了解,对实验中存在的缺陷及改进措施不能独立设计和改进,都会导致本题出现失误

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

在装置B、C之间依次连接盛有CCl4、浓硫酸的洗气瓶

解析

在装置B、C之间依次连接盛有CCl4、浓硫酸的洗气瓶,这样就可以排除掉其他部分的干扰。

考查方向

实验操作及规范,实验设计方案的改进,化学反应原理及其各物质的利用和各物质的物理性质及化学性质的考查,及实验后数据的处理,电化学的相关知识。

解题思路

首先熟悉装置图流程,要了解加入的化学物质的作用及原理,通过题中所给的相关信息,综合考虑试验中各个环节的机制原理,对各个环节的目的都要做到心中有数,会根据所给的化学方程式计算,,分析好电解池中的反应原理。

易错点

对各个装置中的作用不了解,流程中的各个环节的作用及原理和目的分析错误,还有在此过程中的加入的各种化学物质的作用及产生的现象不甚了解,对实验中存在的缺陷及改进措施不能独立设计和改进,都会导致本题出现失误

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

① H2   

解析

①废水中的阴离子有CN和OH,阳离子有H,电解废水时,阴极上的电极反应式为2H+2e-=H2,所以气体a为H2。②题目中说道:控制溶液pH为5.2~6.8时,CN-转化为C2O42-和NH4+。根据得失电子数守恒,阳极反应式为:2CN-+4H2O-2e-=C2O42-+2NH4

考查方向

实验操作及规范,实验设计方案的改进,化学反应原理及其各物质的利用和各物质的物理性质及化学性质的考查,及实验后数据的处理,电化学的相关知识。

解题思路

首先熟悉装置图流程,要了解加入的化学物质的作用及原理,通过题中所给的相关信息,综合考虑试验中各个环节的机制原理,对各个环节的目的都要做到心中有数,会根据所给的化学方程式计算,分析好电解池中的反应原理。

易错点

对各个装置中的作用不了解,流程中的各个环节的作用及原理和目的分析错误,还有在此过程中的加入的各种化学物质的作用及产生的现象不甚了解,对实验中存在的缺陷及改进措施不能独立设计和改进,都会导致本题出现失误