第1页共11页课时跟踪检测(四十七)定量实验的设计与评价(题型课)1．(2021·南平模拟)CN－有剧毒，含氰电镀废水需处理达标后才能排放，某兴趣小组在密闭系统中用如图装置进行模拟实验，测定CN－被处理的百分率。具体原理及部分操作步骤如图所示：步骤原理操作1在TiO2催化作用下，用NaClO将CN－氧化成CNO－(CN－和CNO－中N元素均为－3价)将1L含氰电镀废水经浓缩后与过量NaClO溶液混合，倒入甲中，塞上橡皮塞2在酸性条件下CNO－与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部进入乙中，关闭活塞已知：含氰电镀废水中CN－浓度为amg·L－1；玻璃棉不参与反应。(1)写出甲中的反应的离子方程式____________________________________________。(2)乙中反应的离子方程式为2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O，该反应的氧化剂是________。(3)上述实验是通过测定CO2的量来确定对CN－的处理效果。丙装置中的试剂是________，丁装置中主要发生反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________，丁装置中玻璃棉的作用是________________________________________________________________________；干燥管Ⅱ的作用是______________________________________________________。(4)若干燥管Ⅰ增重bmg，则CN－被处理的百分率是________。(用含a、b的代数式来表示)(5)该装置气密性良好，假定每一个装置都充分反应，则利用该装置测得的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：第2页共11页________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)甲中的反应为NaClO将CN－氧化成CNO－，NaClO具有强氧化性，被还原为Cl－，离子方程式为CN－＋ClO－=====TiO2CNO－＋Cl－。(2)根据反应：2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O，ClO－中的＋1价Cl元素被还原为0价，则NaClO(或ClO－)为氧化剂。(3)实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量来确定对CN－的处理效果，由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O，氯水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，所以丙装置的试剂是浓硫酸，丁装置中发生的反应为Cu＋Cl2=====△CuCl2，为了防止CuCl2固体粉末堵塞导管(或吸附CuCl2固体)，丁装置中需要使用玻璃棉；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、水蒸气进入干燥管Ⅰ，影响CO2的测量。(4)含氰电镀废水中CN－浓度为amg·L－1，1L该废水中含有CN－的质量为amg·L－1×1L＝amg，干燥管Ⅰ增重的bmg为CO2的质量，结合C元素守恒可得关系式：CN－～CO2，2644m(CN－)bmg则m(CN－)＝26bmg44＝13b22mg，CN－被处理的百分率是13b22mgamg×100%＝13b22a×100%。(5)装置中残留有CO2未被完全吸收，导致测定的CO2质量偏低，测得的CN－被处理的百分率与实际值相比偏低。答案：(1)CN－＋ClO－=====TiO2CNO－＋Cl－(2)NaClO(或ClO－)(3)浓硫酸Cu＋Cl2=====△CuCl2防止CuCl2固体粉末堵塞导管(或吸附CuCl2固体)第3页共11页防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ，影响CO2的测量(4)13b22a×100%(5)偏低前面装置中残留有CO2未被完全吸收2．为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数，某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出，再滴定测量。实验装置如图所示：(1)a的作用是________，仪器d的名称是________。(2)检查装置气密性：_______________________________________________________(填操作)，关闭K，微热c，导管e末端有气泡冒出；停止加热，导管e内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。(3)c中加入一定体积的高氯酸和mg氟化稀土样品，f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加热b、c，使b中产生的水蒸气进入c。①下列物质可代替高氯酸的是________(填字母)。A...
