题目内容

【题目】活性炭内部有许多微细孔隙,可用于脱色,脱色原理的微观示意图如图。实验小组对活性炭使有色物质褪色进行探究。

(猜想假设)有色物质的微粒被吸附在活性炭孔隙里,从而褪色。

(查阅资料)

i.品红溶液、水果口味汽水、红墨水等溶液中均含有有颜色的有机物。有机物是指含碳元素的化合物,但不包括碳的氧化物、碳酸和碳酸盐。

ii.高锰酸钾(KMnO4)为无机物,其水溶液为紫红色。MnSO4可以与铋酸钾反应生成KMnO4

(进行实验)

将下列5种溶液,各取20 mL,依次倒入5个相同的自制活性炭净水器中,如图,放置相同时间,打开活塞,观察溶液颜色,现象见下表。

实验编号

有色溶液

品红溶液

橙味汽水

红墨水

酸性KMnO4溶液

CuSO4溶液

现象

红色溶液褪为无色

橙黄色溶液褪为无色

红色溶液褪为无色

紫红色溶液

褪为无色

蓝色溶液

无明显变化

(结果讨论)

1)在上述实验①~⑤中,活性炭更容易使有颜色的______(填“无机物”或“有机物”)褪色。

2)若用紫色葡萄味汽水做上述实验,可以观察到的现象是______

3)已知品红溶液中有色物质微粒直径d约为1.0 nm,结合猜想推测品红溶液褪色的原因:活性炭孔隙直径D_____(填“≥”或“≤”)d,有色物质的微粒被吸附在活性炭孔隙里,从而褪色。

(深入探究)小组同学对酸性KMnO4溶液的褪色产生兴趣并继续探究。

4KMnO4是自身见光分解了吗?有同学发现高锰酸钾溶液盛放在棕色试剂瓶中,而棕色试剂瓶用于盛放见光易分解的化学药品,由此猜测高锰酸钾溶液可能在进行实验④时由于见光分解而褪色。小康同学设计了合理的对照实验证明这个猜测不成立

实验方案:取20 mL相同浓度的酸性KMnO4溶液,______,放置相同时间,溶液颜色无明显变化。

5KMnO4是与活性炭发生反应了吗?

老师查阅文献:活性炭能与酸性KMnO4溶液发生反应,生成几乎无色的MnSO4,从而使溶液褪色。小组同学设计实验:取实验④出水口的溶液于试管中,向其中加入试剂X。预设观察无色溶液是否变为紫红色。则试剂X______

(实验反思)

6)活性炭使有色物质褪色时发生的变化可能有______(填“物理”或“化学”或“物理和化学”)变化。

【答案】有机物 紫色溶液褪为无色 用无色透明玻璃瓶盛放 铋酸钾 物理和化学

【解析】

结果讨论:

1)品红溶液、水果口味汽水、红墨水等溶液中均含有有颜色的有机物,在上述实验①~⑤中,品红溶液、橙味汽水、红墨水、酸性高锰酸钾溶液均褪色,硫酸铜溶液不褪色,可看出活性炭更容易使有颜色的有机物褪色。

2)紫色葡萄味汽水含有紫色有机物,若用紫色葡萄味汽水做上述实验,可以观察到的现象是紫色溶液褪为无色。

3)已知品红溶液中有色物质微粒直径d约为1.0 nm,结合猜想推测品红溶液褪色的原因:活性炭孔隙直径Dd,有色物质的微粒被吸附在活性炭孔隙里,从而褪色。

深入探究:

4)取20 mL相同浓度的酸性高锰酸钾溶液,用无色透明玻璃瓶盛放,放置相同时间,溶液颜色无明显变化。

5MnSO4可以与铋酸钾反应生成紫红色的KMnO4,取实验④出水口的溶液于试管中,向其中加入试剂X,预设观察无色溶液是否变为紫红色,则试剂X是铋酸钾。

实验反思:

6)活性炭使有色物质褪色,活性炭也能与酸性KMnO4溶液发生反应,生成几乎无色的MnSO4,发生的变化可能有物理和化学变化。

练习册系列答案
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【题目】普通自来水中加入一定量的氯化钠(NaCl),利用图1所示装置电解,从电解槽阳极流出的溶液pH<2.7,氧化电位(ORP>1000mV,同时含有HClOO3H2O2等氧化剂,称为酸性氧化电位水(英文缩写EOW),具有较强的杀菌消毒作用。在紫外线照射并长期放置后,其氧化性逐渐降低,最终变为普水,是一种绿色消毒剂。

研究实验溶液的浓度、电解电压和时间等条件对EOW的组分、性能的影响,部分实验数据如图2所示的。

EOW的杀菌机理进行研究,得到以下实验结果:

①与pH=2.6的盐酸相比,pH=2.6EOW杀菌效率高很多倍。

EOW中含有的HClO是活性氯消毒剂(如次氯酸钠)的有效成分。用盐酸和次氯酸钠配制出与EOWpHORP和有效率含量相同的溶液,与EOW进行对照。杀灭同类细菌,EOW用时30s,次氯酸钠溶液需要35 min

EOW制备过程中产生的H2O2O3等活性氧成分具有杀菌作用,活性氧不稳定。实验表明,保存三个月EOW 仍有杀菌作用。

EOW有杀菌强效、持续、广谱、不残留、无二次污染等优点,不仅被广泛应用,而且成为目前杀菌消毒领域的研究热点。

依据文章内容回答下列问题:

1)在EOW所含有的成分中,属于氧化物的是__________

2)“EOW最终会变为普通水。”其变化过程中包含过氧化氢的分解,反应的化学方程式为__________

3)对EOW的制备条件进行的研究中,A点食盐溶液浓度是2.6g/L的,你对它的理解是__________

4)在研究电解时间对EOWpH影响的五组实验中,应控制的变量有__________

5)下列说法正确的是__________

A 因为阳极水的pH <7所以称为酸性水 B HClO中氯元素的化合价为1

C EOW具有杀菌作用是因为含有HClO D EOW可用于食品消毒

【题目】阅读下面科普短文。

84消毒液是一种以次氯酸钠(NaClO)为主要成分的高效消毒剂,广泛应用于杀灭细菌、病毒并抑制其传播,起到预防疾病的作用。1984年,北京第一传染病医院(地坛医院的前身)研制成功能迅速杀灭各类肝炎病毒的消毒液,定名为“84”肝炎洗消液,后更名为“84消毒液。由于其消毒效果理想、价格低廉、使用方便,且具有广谱、高效的杀菌特点,深受大家的欢迎。84消毒液通常为无色或淡黄色液体,pH12左右,有刺激性气味,有效氯含量为1.0%6.5%不等。由于其有一定的刺激性和腐蚀性,浓度过高会损害呼吸道,危害身体健康,所以必须稀释后才能使用。一般认为,当杀菌率达到90%以上时,说明此时的消毒具有较好效果。表1、图1为某学校喷洒不同浓度的84消毒液,对教室进行消毒后的效果比较。

1 不同浓度的84消毒液对教室的消毒效果

班级

一班

二班

三班

四班

五班

六班

七班

八班

喷洒消毒液的浓度(消毒液与水的体积比)

150

1100

1150

1200

1:300

1:600

1:1000

作为对照不喷洒消毒液

菌落数

2

2

4

6

10

19

45

53

3

3

5

4

11

18

42

50

1

3

4

5

12

19

43

48

平均值

2

2.67

4.33

5

11

18.67

43.33

50.33


84消毒液除了具有腐蚀性,其使用过程中放出的氯气是一种有毒气体,有可能引起中毒。氯气主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,造成呼吸困难。症状重时,会发生肺水肿而致死亡。室内使用84消毒液后,可开窗通风一段时间。由于在酸性较高的条件下更易生成氯气,所以禁止将84消毒液与酸性物质混用,也不建议把84消毒液与洗涤剂或其他消毒液混合使用。84消毒液在日常生活中发挥着重要作用,我们要了解它的成分和原理,才能合理安全地使用。依据文章内容回答下列问题。

184消毒液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。

284消毒液的物理性质为______(写一条即可)。

3)结合表1和图1数据,关于不同浓度的84消毒液与其消毒效果可得到的结论为______

4)若想达到较好的消毒效果,同时又减少其对身体和环境的影响,学校喷洒消毒液浓度的最适合范围为______(填字母序号,下同)。

a1:50~1:100 b1:100~1:200 c1:200~1:600 d1:600~1:1000

5)下列说法不正确的是______

A、浓度为1:100084消毒液不具有消毒效果

B84消毒液可与洁厕灵(主要成分为HCl)混用

C84消毒液名称由来是因为其中有效氯含量为84%

D、教室使用84消毒液消毒后,建议开窗通风一段时间

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