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一和[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;
②Cu2十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一难被双氧水氧化,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 |
① |
为以下实验作参考 |
7 |
60 |
10 |
10 |
20 |
② |
废水的初始pH对破氰反应速率的影响 |
12 |
60 |
10 |
10 |
20 |
③ |
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|
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10 |
【数据处理]
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN一表示)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一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一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 |
|
|
实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气,并进行氯气的性质实验,请回答下列问题:
(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO,则烧瓶中发生反应的化学方程式为:
(2)C中盛有饱和食盐水,其作用是,
D中浓硫酸的作用是.
(3)E中盛有的Cl的颜色是,Cl
能使湿润的红色布条褪色的原因是
(4)F中是FeCl溶液,现象是
发生反应的化学方程式为
(5)G中是AgNO溶液,现象是
有关化学反应的离子方程式为
(6)H中盛有NaOH溶液,其作用是
发生反应的化学方程式为
(16分)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中可能含有中的一种或两种。
【实验探究】
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
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验证猜想Ⅰ |
步骤①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液 |
||
步骤②: |
含有Fe3+ |
||
验证猜想Ⅱ |
将所得气体通入如下装置 |
含有两种气体 |
【问题讨论】
有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,请对该观点进行评价:。
某硫酸铁样品含有少量硫酸亚铁杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作I中除了烧杯、玻璃棒外还要用到的玻璃仪器是,
(2)操作II用到的仪器是。
A.碱式滴定管 | B.50mL量筒 | C.10mL量筒 | D.25mL移液管 |
(3)若蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是(列出原始算式,不需化简)。
(4)某同学认为可以从操作Ⅱ后获得的250.00mL溶液开始,设计定量实验测定硫酸亚铁的含量,请你分析该同学的实验设计。
a取待测溶液25.00mL置于锥形瓶中;
b取某浓度的高锰酸钾酸性溶液装到酸式滴定管中,并调整好液面记录读数;
c滴定并记录读数;
d根据数据进行计算
①甲同学认为a、b间少了滴入指示剂的环节,请判断有无必要并说明理由。
。
②乙同学认为c、d间少了一个环节,请判断是何环节,并说明理由。
。
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:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①,③;
过程②中有关反应的离子方程式为。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是
A.甲苯、酒精 | B.四氯化碳、苯 | C.汽油、乙酸 | D.汽油、甘油 |
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还须经过蒸馏,指出右面实验装置图中的错误之处:
①;
②;
③。
(4)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是,最后晶态碘在里聚集。
实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物,极易与空气中水蒸汽和CO2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究:
(1)【猜想】
猜想Ⅰ:没有变质,“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH;
猜想Ⅱ:已完全变质,“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3。
(2)【实验】如下图所示:
a、CaO与水反应的反应方程式为。
b、操作③中玻璃棒的作用是。
c、操作④发生化学反应的离子方程式为;
(3)【判断】
a.若Ca(OH)2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热,则由操作②现象判断:猜想Ⅱ
(填:成立、不成立)
b.由操作⑤⑥的现象判断:滤液中含有(写化学式);由此判断猜想Ⅰ
(填:成立、不成立)。
c.综合a和b的结论,判断该样品变质情况为。