法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制的初始浓度相同,恒定实验温度在298或313(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验![]() |
实验目的 |
||||
① |
为以下实验作参考 |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
② |
探究温度对降解反应速率的影响 |
||||
③ |
![]() |
298 |
10 |
6.0 |
0.30 |
[数据处理]实验测得的浓度随时间变化的关系如右上图。
(2)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50~150内的反应速率:
()=
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从法所用试剂的角度分析原因:。
(4)实验③得出的结论是:等于10时,。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:
(10) 无色透明溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-,取该溶液进行如下实验:
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
②取原溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇空气立即变为红棕色;
③取原溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成继续加入过量氨水,沉淀不消失;
④取原溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤取实验④后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。
请回答下列问题:
(1)根据上述实验判断原溶液中上述离子肯定存在的是,肯定不存在的是。
(2)写出与②③两个实验有关的离子方程式:②③
(11分) 铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为:
2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH
回答下列问题:
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步操作中发生反应的离子方程式:_____________________
(2)滤渣A的主要成分为____________;滤渣A的用途是____________(只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是__________.
(3)在工艺流程第三步中,选用过量二氧化碳作酸化剂的原因是(只用离子方程式表示)
_________________________________________________________________
(4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用____________(填编号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
(10分)向含有0.8 mol的稀硝酸中慢慢加入22.4 g的铁粉,假设反应分为两个阶段。
第一阶段为:Fe+HNO3(稀)―→Fe(NO3)3+NO↑+H2O
(1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式:
第一阶段:。
第二阶段:。
(2)正确表达这两个阶段反应中,加入铁粉的物质的量与溶液中铁元素存在的形式的关系
。
(3)在图中画出溶液中Fe2+、Fe3+、NO的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量,纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
(10分) 某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验.
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体,写出该反应的化学方程式______________________________________________________________
(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:
①少量SO2通入紫色石蕊试液,现象是______________,继续通入过量SO2气体,现象是________________.
②SO2通入紫色KMnO4溶液,现象是______________,其反应的离子方程式为_______________________.
③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中,现象___________________________________
④若C为双氧水,则通入SO2后,请大胆判断所得溶液是________(填溶质的化学式),若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有__________.
某同学用碳棒、纯铜片、直流电源和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu + H2SO4(稀) = CuSO4 + H2↑
(1)请在右边方框中画出能够实现这一反应的装置图。
(2)在设计实验实际操作时,由于装置连接不当,他看到了完全不同的实验现象:碳棒和铜片上均有无色气泡产生,溶液并未变为蓝色。请你分析其原因①。
假设按照该方案进行实验,且收集到碳棒上产生气体体积为11. 2L(标准状况下)。则该过程中铜片上发生的反应式为②。此时要使溶液恢复到实验前的状态,需加入③(写出该物质的化学式),其质量为 ④。