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 |
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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:
如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3,D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题:
(1)该实验的实验目的是__________________________________________。
(2)在A试管内发生反应的化学方程式是_______________________________。
(3)B装置的作用是_________________________________________________。
(4)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为____________________________。
(5)实验时观察到的实验现象是_______________________________________。
上述实验现象说明___________________________________________________。
(6)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则实验时观察到的实验现象是___________。
某研究性学习小组欲利用已经学过的化学知识和下列装置制取少量次氯酸钠,并进一步探究次氯酸钠的化学性质。
相关资料:反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O属于放热反应,温度稍高时便发生副反应:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O。
(1)制取氯气时,在烧瓶中加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。请在装置A、B、C中选择一个合适的装置放在②处________。
(2)部分学生认为上述装置存在缺点,他们指出在前两个仪器之间应增加如D图所示的装置:你认为D中所盛液体是________,其作用是____________。
(3)该化学兴趣小组对产品的性质进行了如下探究。
第一步,测其pH=10。结合相关离子方程式解释原因________。
第二步,该化学兴趣小组的同学备选了紫色石蕊试液对次氯酸钠的性质进行实验检验。请你帮助他们完成实验报告:
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3,另外有少量的含硫化合物(如FeS等)。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
完成下列填空:
(1)用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 mol·L-1),应选用的仪器是_____。
a.烧杯 b.玻璃棒 c.量筒 d.容量瓶
(2)上述装置中,A是_____溶液,NaHCO3溶液可以吸收_____。
(3)上述装置中,B物质是_____。把这个实验得到的气体收集起来,用来测定CO2的分子量,如果B物质失效,测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。
(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:
剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重,为了将石蜡溶出,应选用的试剂是_____,碳酸钙溶出,应选用的试剂是_____。
a.氯化钠溶液 b.稀醋酸
c.稀硫酸 d.正己烷
(5)在溶出量测定实验中,为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量,应先溶出_____,原因是_______________。
已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能有Fe3O4生成。某化学兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成,他们进行了如下实验:
(1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附,因此X是铁。但乙同学不同意他的结论,原因是___________________________。
(2)乙同学先将少量黑色粉末X加入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中,振荡,固体部分溶解,有极少量红色物质析出,过滤;然后向滤渣中加入盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色。通过现象分析,丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。
①滴加KSCN溶液的目的是_____________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中,再加KSCN溶液,溶液不出现红色,则不出现红色的原因是(用离子方程式表示) _____________。
(3)丁同学的实验方案:
①操作Z是__________________。
②通过以上数据,得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________________________________。
某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。
(1)步骤1所需玻璃仪器是______;步骤3的操作名称是______。
(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设:
假设1:只含有氯化钠;
假设2:只含有___________;
假设3:氯化钠和氢氧化钠都含有。
(3)设计实验方案,进行实验。
限选以下试剂:氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题:
①加入过量试剂A的名称是______。
②填写下表:
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤4: |
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步骤5: |