Question

【题目】请你参与以下2个实验探究活动并回答其中的问题。

Ⅰ SO2和Cl2均能将湿润的有色物质漂白成无色物质。某兴起小组为验证SO2和Cl2的漂白性，设计了如下方案（尾气处理装置未画出）。

（1）如下图所示，通入干燥的Cl2后，同学们发现甲中红色布条不褪色，乙中红色布条褪色了，此实验中控制的变量是_________，该实验中发生了“Cl2＋H2O＝HCl＋HClO”反应，若要说明HClO具有漂白性，需要补充的实验是__________。将乙中的布条取出烘干，发现未变为原来的红色，说明HClO漂白性是_______（填“可恢复的”或“不可恢复的”）。

（2）如图丙所示，向品红溶液中通停止通气体，加热试管，发现试液又变为红色，说明SO2漂白的反应原理与Cl2漂白的反应原理是_____________（填“相同的”或“不同的”）

（3）如图丁所示，将干燥的Cl2和SO2按分子数之比1:1混合，通入石蕊试液中，发现石蕊试液变红，却不褪色。试用化学反应方程式作出解释（已知：生成物中氯元素显－1价，硫元素显＋6价）：__________。

Ⅱ Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，其原理是利用Fe2＋和H2O2的反应产生能降解污染物的活性成分，现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对降解反应速率的影响。

实验探究：控制p-CP的初始浓度相同，实验温度恒定在25℃或者40℃（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。

（1） 请完成以下实验设计表（表中不要留空格）

实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图

（2）实验①、②表明温度的升高，降解反应速率_____________。实验发现，温度过高时，降解反应较难发生，请从 Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因（用化学方程式解释）：_________________________。

（3）实验③得出的结论是：pH等于10时，_____________________________。

（4）为测定不同时间内有机物降解的浓度，需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：___________________________。

Answer 1

【答案】水 盐酸和红布条的实验 不可恢复的 不同的 SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl 40 3 探究pH对降解反应速率的影响 增加 2H2O22H2O+O2↑ 反应速率趋向于零 将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH为10

【解析】

Ⅰ（1）从Cl2与H2O 反应生成HCIO分析；

（2）二氧化硫能够与有色物质化合生成无色物质，因而具有漂白性，该无色化合物具有不稳定性，受热容易分解，恢复为原来的颜色；

（3）氯气具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能按1：1发生氧化还原反应生成没有漂白性的氯化氢和硫酸而使气体失去漂白性。

Ⅱ（1）对比实验的基本思想是控制变量法，可以在温度相同时，变化浓度，或者在浓度相等时，变化温度；

（2）根据实验①②的数据来回答；

（3）（4）根据实验数据内容进行分析；

Ⅰ（1）甲中布条是干燥的，乙中布条是湿润的，两者的区别是有无水，故此实验中控制的变量是水；Cl2+H2OHCl+HClO，所以需要设计一个实验在一个红色布条上滴加盐酸，布条无变化，排除氯化氢的漂白性，就证明起漂白作用的物质是次氯酸；将乙中的布条取出烘干，发现未变为原来的红色，说明次氯酸的漂白是不可恢复的，；

故填：水；盐酸和红布条的实验；不可恢复的；

（2）向品红溶液中通入二氧化硫，发现品红褪色了，说明二氧化硫具有漂白性，原因是二氧化硫与有色物质化合生成无色物质，停止通气体，加热试管，发现溶液又变为红色，说明该无色化合物具有不稳定性，受热容易分解，加热后溶液恢复颜色，说明SO2的漂白是可恢复的，与Cl2漂白的反应原理不相同；

故填：不同的；

（3）氯化氢和硫酸没有漂白性，氯气有强氧化性，二氧化硫有还原性，二者能按1：1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性，反应方程式是SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；

故填：SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl。

Ⅱ（1）对比实验的基本思想是控制变量法，温度相同时，变化浓度，在浓度相等时，变化温度，故答案为：40；3；探究pH对降解反应速率的影响；

（2）根据实验数据内容可以看出温度升高，降解反应速率增加；由于过氧化氢在温度过高时易分解，反应的方程式为：2H2O22H2O+O2↑，所以温度过高时，降解反应较难发生，故答案为：增加；2H2O22H2O+O2↑；

（3）根据实验数据内容可以看出pH=10时，反应速率趋向于零，故答案为：反应速率趋向于零；

（4）根据实验数据内容可以看出，将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH为10，就可使样品中的降解反应立即停止下来，故答案为：将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH为10。