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题文

氰化物有剧毒,氰化电镀会产生大量含氰化物的废水,该电镀含氰废水中的氰化物主要是以CN和[Fe(CN)6]3-两种形式存在。研究表明可采用双氧水氧化法处理电镀含氰废水。某化学兴趣小组模拟双氧水氧化法探究有关因素对该破氰反应速率的影晌(破氰反应是指氧化剂将CN氧化的反应)。
【查阅资料】
①Cu2可作为双氧水氧化法废水处理过程中的催化剂;
②Cu2在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计;
③[Fe(CN)6]3-较CN难被双氧水氧化,pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化。
[实脸设计]
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验。
(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
初始pH
废水样品体积mL
CuSO4溶液的体积/mL
双氧水溶液的体积/mL
蒸馏水的体积mL

为以下实验作参考
7
60
10
10
20

废水的初始pH对破氰反应速率的影响
12
60
10
10
20

 
 
 
 
 
10

【数据处理]
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN表示)随时间变化关系如下图所示。

(2)实验①中20——60 min时间段反应速率v(CN-)= ____mol·L-1∙min-1
【解释和给论]
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是______
(填一点即可)。
在偏碱性条件下,含氰废水中的CN最终被双氧水氧化为HCO3- ,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实脸并验证上述结论,完成下表中内容。
(己知:废水中的CN浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论
 
 

 

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质 探究影响盐类水解平衡的因素
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聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:

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(16分)西安北郊古墓中曾出土一青铜锤(一种酒具),表面附着有绿色固体物质,打开盖子酒香扑鼻,内盛有26 kg青绿色液体,专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。这是我国考古界、酿酒界的一个重大发现。
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猜想:查阅相关资料后,猜想绿色固体物质可能是铜绿。
实验步骤:

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逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
④实验结论:绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素。(提示:装置内的空气因素忽略不计)
(2)表达与交流
①图中标有a、b的仪器名称是:a________;b________。
②上述实验步骤③中发生反应的离子方程式____________________________________。
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④如果将B、C两装置对调行吗?________。为什么?
____________________________________

海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图:

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c.坩埚 d.泥三角
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(3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是 ( )

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C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油

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(5)某小组用CCl4萃取碘水中的碘,在如图的分液漏斗中,下层液体呈 ______色;他们打开分液漏斗活塞,却未见液体流下,原因可能是___________

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某课外活动小组结合以下材料制酚醛树脂。用苯酚和甲醛为原料,在酸或碱的催化作用下缩聚而成。苯酚过量,在酸性催化剂作用下,缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂。甲醛过量,在碱性催化剂作用下,缩聚成体型结构的热固性酚醛树脂。设计实验如下:
Ⅰ.用盐酸作催化剂
在一个大试管里加入苯酚2 g,注入3 mL甲醛溶液和3滴浓盐酸混合后,用带有玻璃管的橡皮塞塞好,放在沸水浴里加热约15 min。待反应物接近沸腾时,液体变成白色浑浊状态。从水浴中取出试管,用玻璃棒搅拌反应物,稍冷。将试管中的混合物倒入蒸发皿中,倾去上层的水,下层就是缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂(米黄色中略带粉色)。它能溶于丙酮、乙醇等溶剂中。
Ⅱ.用浓氨水作催化剂
在另一个试管里加入2.5 g苯酚,注入3 mL~4 mL 40%的甲醛溶液,混匀后再加1 mL浓氨水,振荡混合,也用带有玻璃管的橡皮塞塞好,在水浴中加热(装置如下图)。约15 min后,试管里逐渐出现白色的浑浊物,暂停加热。待发生的气泡稍少时,再继续加热,过一会儿,就变成黏稠的半流动性液体。将所得黏稠物倒入一瓷蒸发皿里,在50 ℃下烘1 h后,再继续在70~80 ℃下烘8 h,即能缩合成体型固体酚醛树脂(淡黄色),它不溶于任何溶剂。

(1)写出酸性条件下生成酚醛树脂的反应方程式。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(2)实验装置采用沸水浴加热的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)长玻璃导管起的作用为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

下图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图,进行皂化反应时的步骤如下:

(1)在圆底烧瓶中加入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g的氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精,加入酒精的作用是__________________________________。
(2)隔着石棉网给反应混合物加热约10 min,皂化反应基本完成,所得的混合物为________(选填“悬浊液”、“乳浊液”、“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得混合物中加入________,静置一段时间后,溶液分为上下两层,肥皂在________层,这个操作称为____________。
(4)图中长玻璃导管的作用为
________________________________________________________________________。
(5)写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

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