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) 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 |
为以下实验作参照 |
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) 请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的平均反应速率;
v(p—CP)= mol·L-1·s-1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,该降解反应速率增大。但温度过高时(如接近100℃)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:
某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的最佳实验方案,实验装置见图,请分析实验过程:
⑴在B试管中加入NaOH溶液后加热煮沸1—2分
钟立即加入2mL液体石蜡,该操作目的是_______________ ________。
⑵在具支试管A中加入稀H2SO4溶液和略微过量的铁粉,分析为什么铁粉过量_________________________。
⑶连接好导管,同时打开活塞,当铁粉与稀硫酸反应平稳时,关闭活塞,这时A试管中的现象为____________________,原因是_______。B试管中现象为__。
Ⅰ.将刮去氧化膜的镁片投入沸水中,反应的化学方程式为 。
Ⅱ.若用灼热的镁粉与水蒸气反应,则在生成H2的同时还可能得到氧化镁粉未。为实现这一反应并收集一瓶H2,某课外活动小组设计了如图所示的装置。
(1)实验开始时,应先点燃 (填“A”或“B”)处的酒精灯,等观察到 ,再点燃另一酒精灯。这样做的目的是 。
(2)若将装置D与干燥管相连,则所连导管口应为 (填“m”或“n”),这种方法叫 (填“向上”、“向下”)排气法
(3)小试管C的作用是 。
(4)装置E的作用是检验集气瓶中是否收集满了H2,则检验的操作和需要观察的现象是 。
(5)反应一段时间后,B装置玻璃管中可能残留的固体物质除MgO外,还可能M
g和Mg(OH)2任选其中一种,设计实验证明它的存在,简要写出主要操作.所用试剂.现象及结论。
某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水②NaCl溶液③NaOH溶液④四氯化碳⑤CuCl2溶液⑥乙醇⑦Fe棒⑧植物油⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
某未知溶液X中可能含有K+、Fe2+、NH4+、Cl-。检验其中是否含有K+,通常有如下两套实验方案。
方案一:焰色反应法
用洁净的玻璃棒蘸取未知液X置
于酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,则证明其中不含K+。对上述实验过程中的错误和疏漏之处加以纠正、补充:
、。
方案二:亚硝酸钴钠法
在CH3COOH酸化的溶液中,K+与亚硝酸钴钠[Na3Co(NO2)6]反应生成黄色沉淀[K2NaCo(NO2)6],该原理可用于K+的检验。注意:NH4+也能与Na3Co(NO2)6生成黄色沉淀,会干扰K+离子的检验。
请你利用上述反应原理设计一个实验方案,检验未知溶液X中是否含有K+。
为了探究乙醇和金属钠反应的原理,做了如下四个实验,回答以下问题:
实验一:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体。
实验二:设法检验实验一收集到的气体。
实验三:向试管中加入3 mL水,并加入一小块金属钠,观察现象。
实验四:向试管中加入3 mL乙醚,并加入一小块金属钠,观察现象。
(1)简述实验二中检验气体的实验方法及作出判断的依据
(2)从结构上分析,该实验选取水和乙醚做参照物的原因是
(3)实验三的目的是欲证明;实验四的目的是欲证明;根据实验三和实验四的结果,可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为