Fenton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PH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,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p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(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 编号 |
实验目的 |
T/K |
PH |
c/10-3mol·L-1 |
|
H2O2 |
Fe2+ |
||||
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p-CP的浓度随时间变化的关系如下图。
(2)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:
V(p-CP)= mol·L-1·s-1
[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Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:
(4)实验③得出的结论是:PH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:
卤代烃A(C2H5X)是一种无色液体,为探究A的性质,设计如下实验方案。
方案一:往A中加入硝酸银溶液,充分振荡,静置。
方案二:往A中加过量NaOH水溶液,充分振荡,静置,待液体分层后,取“水层”溶液少许,滴加硝酸银溶液。
方案三:往A中加入过量NaOH乙醇溶液,共热,充分反应后,取溶液少许,依次加入试剂B、硝酸银溶液,得浅黄色沉淀。
根据以上信息回答问题。
(1)C2H5X中的X是。(写化学式)
(2)方案一中可观察到溶液分层,设计简便方法,判断何为“水层”。
(3)有人认为方案二达不到检验X-的实验目的,理由是。
(4)方案三中,试剂B是。写出方案三中可能发生反应的化学方程式。
(5)将A与过量NaOH乙醇溶液共热生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,原因是。
(14分)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1~100nm之间)。下图所示A~E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)实验室制取、收集干燥的NH3,需选用上述仪器装置的接口连接顺序是(选填字母):a接,接,接h ;用A装置制取NH3的化学反应方程式为。
(2)用图所示装置也可以制取NH3,则圆底烧瓶中的固体可以选用(选填字母编号);
A.碱石灰 | B.生石灰 | C.无水氯化钙 | D.无水硫酸铜 |
E.烧碱
(3)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是,试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式;
(4)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级。
某学生用0.l000mol.L-l盐酸标准溶液测定某烧碱样品的纯度(杂质不与盐酸反应)。实验步骤如下:
(1)配制待测液:用2.50 g含有少量杂质的固体烧碱样品配制500 mL溶液。需用的玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还需要。
(2)滴定:
I.用蒸馏水洗涤酸式滴定管,并立即注入盐酸标准溶液至“O”刻度线以上
Ⅱ.固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体,调节液面至“0”或“O”刻度线以下,并记录读数
Ⅲ.移取20.OOmL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2滴酚酞试液
Ⅳ,用标准液滴定至终点,记录滴定管液面读数。
①上述滴定步骤中有错误的是(填编号),该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②步骤Ⅳ中滴定时眼睛应:判断滴定终点的现象是。
③若步骤II中仰视读数,步骤Ⅳ中俯视读数,则会使测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响’')。
(3)按正确操作测得有关数据记录如下:
滴定次数 |
待测液体积 |
标准盐酸体积(mL) |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
20.00 |
0.20 |
20.38 |
第二次 |
20.00 |
4.00 |
24.20 |
第三次 |
20.00 |
2.38 |
a |
①a的读数如图6所示,则a= ;
②烧碱样品的纯度为% 。
某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水,探究过程如下:
实验1:如图所示连接装置,电源接通后,与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生;与电池正极相连的铜丝由粗变细.电解开始30 s内,阳极附近出现白色浑浊,然后开始出现橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10.随着沉淀量的逐渐增加,橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部,溶液始终未出现蓝色.
实验2:将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出,分装在两支小试管中,以后的操作和现象如下:
序号 |
操作 |
现象 |
① |
滴入稀硝酸溶液 |
沉淀溶解,有无色气泡产生,最终得到蓝色溶液 |
② |
滴入稀硫酸溶液 |
橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物,溶液呈现蓝色 |
阅读资料:常见铜的化合物颜色如下:
物质 |
颜色 |
物质 |
颜色 |
氯化铜 |
固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色 |
氢氧化亚铜(不稳定) |
橙黄色 |
碱式氯化铜 |
绿色 |
氢氧化铜 |
蓝色 |
氧化亚铜 |
砖红色或橙黄色 |
氯化亚铜 |
白色 |
请回答下列问题:
(1)铜的常见正化合价为________、________,最终试管底部橙黄色沉淀的化学式________________.
(2)阴极上发生的反应为________________;阳极上发生的反应为________________.
(3)写出实验2中①、②的离子方程式:
①____________________________________,②______________________________.
某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
① |
10mL2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL5% H2O2溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ |
10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_ .
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为 .
(3)实验①和②的目的是__________________________________________.
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图.
分析上图能够得出的实验结论是.