Question

16．ClO₂是一種國(guó)際上公認(rèn)的安全無(wú)毒的綠色水處理劑．回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)廢水的處理：某實(shí)驗(yàn)興趣小組通過(guò)如圖裝置制備ClO₂，并用它來(lái)處理Wg某T業(yè)廢水（含Mn²⁺、CN^-等）．
已知：i．ClO₂為黃綠色氣體，極易溶于水，沸點(diǎn)11℃；
ii．Cl0，）易爆炸，若用“惰性氣體”等稀釋時(shí)，爆炸性則大大降低；
iii．某T業(yè)廢水處理過(guò)程中Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂、CN轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)污染的氣體；
iv．裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為：H₂C₂O₄+H₂SO₄+2KClO₃=K₂SO₄+2CO₂++2C1O₂+H₂O．
①A裝置的名稱是分液漏斗，C裝置的作用為防倒吸．
②用H₂C₂O₄溶液、稀硫酸和KC1O₃制備ClO₂的最大優(yōu)點(diǎn)是制得Cl0₂的同時(shí)有CO₂產(chǎn)生，可稀釋Cl0₂，大大降低爆炸的可能性．
③寫(xiě)出裝置D中除去Mn²⁺的離子方程式2ClO₂+5 Mn²⁺+6H₂O=5 MnO₂↓+2 Cl^-+12H⁺．
④E裝置中盛放的試劑可選用b、d（填標(biāo)號(hào)）．
a．CCl₄      b．H₂ O   c．稀鹽酸    d．NaOH溶液
（2）廢水中CN^-含量的測(cè)定：
另取工業(yè)廢水W g于錐形瓶中，加入10mL0.10mol/L的硫酸溶液，用0.020 0mol/L的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)共消耗KMn04標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL．在此過(guò)程中：
①使用棕色滴定管的原因是防止KMnO₄見(jiàn)光分解，滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是錐形瓶中的溶液顏色由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色．
②W g 工業(yè)廢水中CN^-的含量為0.0005mol．
③若滴定管在盛放標(biāo)準(zhǔn)溶液前未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，則測(cè)定結(jié)果將偏高（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 （1）①熟悉儀器的形狀說(shuō)出其名稱；依據(jù)C裝置進(jìn)氣管、出氣管都較短可知為安全瓶，防止倒吸；
②依據(jù)反應(yīng)生成的產(chǎn)物結(jié)合“ClO₂易爆炸，若用“惰性氣體”等稀釋時(shí)，爆炸性則大大降低”解答；
③二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳，本身被還原為氯離子；
④依據(jù)二氧化氯極易溶于水能夠與氫氧化鈉反應(yīng)的性質(zhì)解答；
（2）①依據(jù)高錳酸鉀不穩(wěn)定受熱易分解的性質(zhì)解答；高錳酸鉀與CN^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，被還原為無(wú)色的二價(jià)錳離子，所以當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)：顏色由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
②依據(jù)方程式：2MnO₄^-+8H⁺+2CN^-=2Mn²⁺+2CO₂+N₂+4H₂O計(jì)算；
③依據(jù)C待=$\frac{C標(biāo)V標(biāo)}{V待}$進(jìn)行誤差分析．

解答 解：（1）①A裝置的名稱是分液漏斗；依據(jù)C裝置進(jìn)氣管、出氣管都較短可知為安全瓶，防止倒吸，故答案為：分液漏斗； 防倒吸；
②用H₂C₂0₄溶液、稀硫酸和KC10₃制備ClO₂反應(yīng)產(chǎn)物為二氧化氯、二氧化碳可稀釋Cl0₂，大大降低爆炸的可能性，故答案為：制得Cl0₂的同時(shí)有CO₂產(chǎn)生，可稀釋Cl0₂，大大降低爆炸的可能性；
③二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳，本身被還原為氯離子，離子方程式：2ClO₂+5 Mn²⁺+6H₂O=5 MnO₂↓+2 Cl^-+12H⁺；
故答案為：2ClO₂+5 Mn²⁺+6H₂O=5 MnO₂↓+2 Cl^-+12H⁺；
④二氧化氯極易溶于水能夠與氫氧化鈉反應(yīng)，所以可以用水或者氫氧化鈉溶液吸收過(guò)量的二氧化氯；
故答案為：b、d；
（2）①高錳酸鉀不穩(wěn)定受熱易分解，所以應(yīng)放在棕色瓶中；高錳酸鉀與CN^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，被還原為無(wú)色的二價(jià)錳離子，所以當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)：顏色由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色，
故答案為：防止KMnO₄見(jiàn)光分解；錐形瓶中的溶液顏色由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
②設(shè)CN^-物質(zhì)的量為n，則依據(jù)方程式可知：
                2MnO₄^-+8H⁺+2CN^-=2Mn²⁺+2CO₂+N₂+4H₂O
                 2                     2
  0.020 0mol/L×0.025L      n  
解得n=0.0005mol，
故答案為：0.000 5；
③若滴定管在盛放標(biāo)準(zhǔn)溶液前未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，導(dǎo)致高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液偏多，依據(jù)C待=$\frac{C標(biāo)V標(biāo)}{V待}$可知測(cè)定結(jié)果將偏高，故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng) 本題以二氧化氯的制備和性質(zhì)檢驗(yàn)為載體考查了氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，氧化還原滴定法測(cè)量物質(zhì)的濃度，熟悉制備原理，準(zhǔn)確把握題干信息是解題關(guān)鍵，題目難度較大．