【題目】Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2 , 所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p﹣CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響. [實驗設(shè)計]控制p﹣CP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298K或313K(其余實驗條件見下表),設(shè)計如下對比實驗:
(1)請完成以下實驗設(shè)計表:(表中不要留空格)
實驗編號 | 實驗?zāi)康?/span> | T/K | pH | c/10﹣3 molL﹣1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 為以下實驗作參照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響 | 3 | |||
③ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
(2)[數(shù)據(jù)處理]實驗測得p﹣CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖:
請根據(jù)上圖實驗①曲線,計算降解反應(yīng)50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率:v(p﹣CP)=molL﹣1s﹣1;
(3)[解釋與結(jié)論] 實驗①、②表明溫度升高,降解反應(yīng)速率增大.但后續(xù)研究表明:溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因:;
(4)實驗③得出的結(jié)論是:pH等于10時,反應(yīng)(填“能”或“不能”)進(jìn)行;
(5)[思考與交流] 實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來.根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法: .
【答案】
(1)313;6.0;0.30;探究溶液的pH對降解反應(yīng)速率的影響
(2)8.0×10﹣6
(3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解
(4)不能
(5)在溶液中加入堿溶液,使溶液的pH大于或等于10
【解析】解:(1)對比實驗的關(guān)鍵是控制變量,實驗②探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響,則②中除了溫度不同以外,其它量必須與實驗①相同,則溫度、雙氧水濃度、亞鐵離子濃度分別為:313K、6.0、0.30;實驗③中除了pH與①不同外,其它量完全相同,則探究的是溶液的pH對降解反應(yīng)速率的影響,
所以答案是:
實驗編號 | 實驗?zāi)康?/span> | T/K | pH | c/10﹣3 molL﹣1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
② | 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響 | 313 | 6.0 | 0.30 | |
③ | 探究溶液的pH對降解反應(yīng)速率的影響 |
;(2)根據(jù)圖象可知,曲線①中在50s時的濃度為1.2×10﹣3mol/L,在150s時濃度為0.4×10﹣3mol/L,則50~150s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為:v(p﹣CP)= = =8.0×10﹣6 molL﹣1s﹣1,
所以答案是:8.0×10﹣6;(3)溫度較高時,過氧化氫不穩(wěn)定易分解,所以溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,
所以答案是:過氧化氫在溫度過高時迅速分解;(4)通過圖象曲線變化可知,當(dāng)pH=10,隨著時間的變化,其濃度基本不變,即反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止),說明pH等于10時的條件下,有機(jī)物p﹣CP不能降解,
所以答案是:不能;(5)根據(jù)曲線③可以得出,該反應(yīng)在pH=10的溶液中停止,故可在反應(yīng)液中加入堿溶液,使溶液的pH迅速增大,從而使反應(yīng)停止,
所以答案是:在溶液中加入堿溶液,使溶液的pH大于或等于10.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵是一種在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用廣泛的金屬元素。己知:
反應(yīng)Ⅰ:Fe2O3(s)+ 3H2(g)=2Fe(s)+3H2O(g) ΔH1= +89 .6kJ /mol
反應(yīng)Ⅱ:4Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O4(s) ΔH2=+2833.4kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ:Fe(s)+2HCl(g)FeCl2(l)+H2(g) ΔH3
(1)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______________,該反應(yīng)在高溫下進(jìn)行,最易生成的副產(chǎn)物是________________ (填化學(xué)式)。
(2)溫度為T1時,恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,反應(yīng)時間與體系壓強(qiáng)關(guān)系如圖a所示,體系溫度與HCl轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖b所示。
①分析圖a,容器內(nèi)通入少量水蒸氣的作用是___________________。
②分析圖b,ΔH3________0(填“>”、“<”或“=”),結(jié)合圖a分析,T1=___________℃。
③分析圖b,高于500℃后,曲線n發(fā)生的副反應(yīng)熱化學(xué)方程式為________________________________, 曲線n中HCl轉(zhuǎn)化率明顯降低的原因是____________________________________。
(3)①CaFeO4可制作半導(dǎo)體材料,向1L的高鐵酸鈉(Na2FeO4)溶液中加入0.0056g生石灰開始生成CaFeO4沉淀,原高鐵酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為________mol/L。已知Ksp(CaFeO4)=4.54×10-9,溶液體積變化忽略不計。
②用K2FeO4代替MnO2制備的堿性干電池(KOH做電解液)具有能量密度大、壽命長、無污染等優(yōu)點(diǎn),正極反應(yīng)生成Fe2O3,寫出正極的電極反應(yīng)式______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知25℃時,AgI飽和溶液中c(Ag+)為1.22×10﹣8 mol/L,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.25×10﹣5 mol/L.若在10mL含有KCl和KI各為0.01mol/L的溶液中,加入16mL 0.01mol/L AgNO3溶液,這時溶液中所含溶質(zhì)的離子濃度大小關(guān)系正確的是( 。
A.c(K+)>c(NO3﹣)>c(Ag+)>c(Cl﹣)>c(I﹣)
B.c(K+)>c(NO3﹣)>c(Cl﹣)>c(Ag+)>c(I﹣)
C.c(K+)>c(NO3﹣)>c(Ag+)=c(Cl﹣)+c(I﹣)
D.c(NO3﹣)>c(K+)>c(Ag+)>c(Cl﹣)>c(I﹣)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2018年,一檔《輝煌中國》電視紀(jì)錄片,讓“厲害了,我的國”成了不少人的口頭禪。我國科技創(chuàng)新成果卓越,下列成果中獲得諾貝爾獎的是( )
A.侯德榜發(fā)明聯(lián)合制堿法B.屠呦呦發(fā)現(xiàn)抗瘧新藥青蒿素
C.閔恩澤研發(fā)石油煉制催化劑D.張青蓮主持測定了幾種元素相對原子質(zhì)量的新值
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說法正確的是( )
A. e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定
B. a、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a
C. 六種元素中,c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑
D. c、e、f的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于能量變化的說法正確的是
A.冰融化成水放出熱量
B.化學(xué)鍵斷裂過程一定放出能量
C.生成物的總能量一定低于反應(yīng)物的總能量
D.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,某可逆反應(yīng)aA(s)+bB(g)cC(g)在一密閉的容器中達(dá)到平衡,如果t0時,改變某一外界條件,化學(xué)反應(yīng)速率(v)﹣時間(t)圖象如圖所示.下列說法正確的是( )
A.若a+b=c,則t0時可能是增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
B.若a+b=c,則t0時不可能是加入催化劑
C.若a+b≠c,則t0時只可能是加入催化劑
D.若a+b≠c,則t0時有可能是增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是
A. 圖1表示向氨水中通入HCl氣體,溶液的導(dǎo)電能力變化
B. 圖2表示不同溫度下水溶液中H+和OH-濃度變化的曲線,圖中溫度T2>T1
C. 圖3可表示pH相同的NaOH溶液與氨水稀釋過程的pH變化,其中曲線a對應(yīng)氨水
D. 圖4表示同一溫度下,在不同容積的容器中進(jìn)行反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g),O2的平衡濃度與容器容積的關(guān)系
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