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,试探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验中控制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)设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(将表中序号处应填内容)。
① ② ③ ④
⑤
(2)实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图所示。
a.请根据右上图实验Ⅰ曲线,计算降解反应在50—300s内的平均反应速率v(p-CP)= ,以及300s时p-CP的降解率为 ;
b.实验Ⅰ、Ⅱ表明温度升高,降解反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”);
c.实验Ⅲ得出的结论是:pH=10时, ;
(3)可通过反应Fe3+ + SCN— Fe(SCN)2+ 来检验反应是否产生铁离子。已知在一定温度下该反应达到平衡时c(Fe3+)="0.04" mol/L,c(SCN—)=0.1mol/L,c[Fe(SCN)2+]=0.68mol/L,则此温度下该反应的平衡常数K= 。
某化学兴趣小组在实验室在利用废铜屑(含碳粉、铁屑、铁锈等)制取硫酸铜,实验流程如下:
⑴废铜屑灼烧的目的是 。
⑵写出加入双氧水时发生反应的离子方程式 。
⑶试剂a可以是 ,溶液pH应控制在 范围之间。操作b的名称是 。
已知:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
7.5 |
14 |
Fe3+ |
1.4 |
3.7 |
Cu2+ |
6.0 |
13 |
⑷在硫酸铜溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是 。向硫酸铜溶液中加入氨水,当Cu2+浓度小于2.2×10-4 mol·L-1时,溶液的pH至少是 。(已知Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2.2×10-20)
⑸工业上通常用FeS除去废水中的Cu2+,写出该沉淀转化离子方程式 。
某课外活动小组同学用右图装置进行相关的实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为。
(2)若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为。在该实验中,下列说法正确的是(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后(设NaCl足量)加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则有0.2 mol电子转移
(3)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。
A.C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) △H > 0
B.NaOH(aq) + HC1(aq) =" NaC1(aq)" + H2O(1) △H < 0
C.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1) △H<0
(4)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。右图中,a为电解液,X和Y是两块电极板,回答下列问题:
(4)①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为。通过一段时间后,向所得溶液中加入8g CuO粉末,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为。
动手实践:某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系。
实验步骤 |
实验现象 |
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色。 |
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水 |
B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体. |
④将镁条投入稀盐酸中 |
D.反应不十分剧烈;产生无色气体。 |
⑤将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F.生成淡黄色沉锭。 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究元素性质递变规律。
(2)实验用品:
试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液,AlC13溶液,NaOH溶液,酚酞溶液等。
仪器:①,试管,烧杯,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和②③的化学方程式)
实验内容 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
实验现象(填A~F) |
写出下列实验步骤所对应的化学方程式
②,③,
(4)实验结论:同周期元素从左往右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强
某中学化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。
(1)A中的化学反应方程式:。
(2)A装置还可用于制取气体(只填一种)
(3)若有21.4gNH4Cl固体,最多可制取NH3(标准状况)的体积是L (NH4C1的摩尔质量为53.5g·mol-1)。
(4)实验室收集氨气的方法是
(5)C、D装置中颜色会发生变化的是(填“C”或“D”)
(6)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1-2滴浓盐酸,可观察到的现象是
(7)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是(填“F”或“G”)。
(8)生石灰与水作用放出热量。实验室利用此原理,往生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。你认为生石灰可用下列物质代替(填序号)。
A.碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)
B.NaOH 固体
C.硫酸溶液
D.石灰石(含CaCO3)
下图中的几种仪器装置都可以制得氢气,其中:
(1)能使发生或停止发生氢气操作均比较方便的装置是(写编号),能够灌充升空的小氢气球的装置是。
(2)在(D)装置中a中的液体应是;b中的液体应是,其作用是。
(3)使(D)装置发生氢气的操作顺序应该是。