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图,①②③分别代表以上三组实验测得的数据曲线。
(2)请根据实验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。
(3)实验①、②表明温度升高,该降解反应速率_____。 (增大或减小)但其他文献表明,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, __
(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:
(8分)已知在烯烃R—2CH==1CH2与HBr加成反应中,Br原子参与成键的方式有两种可能:①Br原子在1C上成键;②Br原子在2C上成键。化学兴趣小组拟用0.224 L丙烯(标准状态)与足量HBr进行加成反应,希望通过定量实验的方法探究其加成方式,实验步骤如下:
(一)丙烯与HBr在适当条件下加成得到卤代烃;
(二)卤代烃在NaOH水溶液中加热;
(三)提纯得到混合醇;
(四)将混合醇蒸气通过足量的灼热铜网;
(五)导出产物,通入足量的银氨溶液中,进行银镜反应实验,完全反应后最终得到W克银。
完成下列问题:
(1)步骤(三)中提纯混合醇的简单物理方法是:将含混合醇的混合物进行__________。
(2)实验中如何测量生成银的质量?
(3)写出步骤(四)中的任意一个化学反应方程式。(只写一个)
(4)小组成员预期可能实验结果及结论?(提示:结论应具有普遍性,参考形式如“烯烃与HBr加成的方式为①/②”)
(8分)实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1-溴丁烷时,还会有烯、醚和溴等副产物生成,反应结束后将反应混合物蒸馏,分离得到1-溴丁烷。已知有机物具有如下性质:
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
|
正丁醇 |
-89.53 |
117.25 |
0.81 |
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
1.28 |
丁醚 |
95.3 |
142 |
0.76 |
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
0.59 |
试完成下列问题:
(1)生成1溴丁烷的反应的化学方程式是______________________________________。
(2)反应中由于副反应而生成副产物的反应类型是______________________________。
(3)反应加热的温度应__________100 ℃(填“大于”“小于”或“等于”)
(4)反应结束时,从反应混合物中蒸馏得到1-溴丁烷时,应控制的温度范围是____________;选用的装置应是图中的__________ (填序号)。
(5)蒸馏得到的馏分中可能含有的杂质主要是__________,将其进一步除去的方法是________________________________________。
(10分)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现按图所示装置进行实验。
请完成下列有关问题:
(1)实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,其理由是______________________。
(2)装置图中需要加热的仪器有__________:(用字母填空,下同),操作时应先点燃__________处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是______________________________________。
(4)D装置的作用是______________________________________________________。
(5)读取N2的体积时,应注意:①___________;②___________。
(6)实验中测得N2的体积为V mL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有___________ (用字母填空)。
A.生成二氧化碳气体的质量 |
B.生成水的质量 |
C.通入氧气的体积 |
D.氨基酸的相对分子质量 |
某溶液中含有、
、OH-、Cl-,若只允许取两次该溶液而把四种离子分别检验出来,则检验的步骤顺序应为:
(1)先检验________,加入________试剂(或溶液)
(2)然后检验________,加入________试剂(或溶液)。离子方程式为__________________。
(3)再检验________,加入________试剂(或溶液)。离子方程式__________________。
(4)最后检验________,加入________试剂(或溶液)。离子方程式__________________。
某物质可能含有炭粉、CaCO3、CuO、Fe2O3中的一种或几种。现进行如下实验:
(1)取样品,加热至高温,产生一种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。
(2)往冷却后的固体残渣中加入足量的稀HCl,固体残渣全部溶解,同时产生一种可燃气体。
根据上述实验推断:该物质中一定含有________,一定不含有________,可能含有________。写出有关反应的化学方程式,属于氧化还原反应的,标出电子转移的方向和数目。属于离子反应的,写出离子方程式。