(8分)(2011·西宁模拟)甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物质和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg·m3。某研究性学习小组打算利用酸性KMnO4溶液测定新装修房屋内的空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关的学习任务。

测定原理:

酸性KMnO4为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸,其反应方程式如下所示:

4MnO4+5HCHO+12H===4Mn2+5CO2↑+11H2O

2MnO4+5H2C2O4+6H===2Mn2+10CO2↑+8H2O

测定装置:

部分装置如下图所示:

测定步骤:

(1)用______________量取5.00mL 1.00×103mol·L1KMnO4溶液,注入洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4,加水20mL稀释,备用。

(2)将1.00×103 mol·L1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。

(3)打开a,关闭b,用注射器抽取100mL新装修房屋内的空气。关闭________,打开________(填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再重复4次。

(4)将洗气瓶中的溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用草酸标准溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸标准溶液的体积。

(5)再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液的体积均为5.00mL)。3次实验所消耗的草酸标准溶液的体积平均值为12.38 mL。

交流讨论:

(1)计算该新装修房屋内的空气中甲醛的浓度为________mg·m3,该新装修房屋内的甲醛________(填“是”或“否”)超标;

(2)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设称量或量取、溶液配制及滴定实验均无错误)提出合理假设:______________、______________(至少答出两种可能性);

(3)实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:

①实验原理可以简化

实验中可不用草酸标准溶液滴定,可多次直接抽取新装修房屋内的空气,再推送到洗气瓶中,直至_________________________________________________________;

②实验装置应加以改进

可将插入酸性KMnO4溶液中的导管下端改成具有多孔的球泡(如图所示),有利于提高实验的准确度,其理由是___________________________________________________。

 

臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作氧化剂.

1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)? ΔH=-235.8kJ/mol.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)? ΔH=+62.2kJ/mol,则常温下反应: 2O3(g)=3O2(g)ΔH=?????????????????????? .

2科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式为3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为????????????????????

3O3在碱性条件下可将Na2SO4氧化成Na2S2O8。写出该反应的化学方程式为:????????????????????????

???????????

4)所得的Na2S2O8溶液可降解有机污染物4-CP原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基SO4-·。通过测定4-CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生SO4-·的量。某研究小组设计实验探究了溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生SO4-·的影响。

溶液酸碱性的影响:其他条件相同,将4-CP加入到不同pHNa2S2O8溶液中,结果如图a所示。由此可知:溶液酸性增强,???????????????? (填 有利于不利于Na2S2O8产生SO4-·

Fe2+浓度的影响:相同条件下,将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L1c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L1的混合溶液中。反应240 min后测得实验结果如图b所示。已知 S2O82­- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+则由图示可知下列说法正确的是:_________________(填序号)

A.反应开始一段时间内, 4-CP降解率随Fe2+浓度的增大而增大,其原因是Fe2+能使Na2S2O8产生更多的SO4-·

B.Fe2+4-CP降解反应的催化剂

C.c(Fe2+)过大时,4-CP降解率反而下降,原因可能是Fe2+会与SO4.发生反应,消耗部分SO4.。

D.4-CP降解率反而下降,原因可能是生成的Fe3+水解使溶液的酸性增强,不利于降解反应的进行。

c(Fe2+)3.2 ×10-3 mol·L1时,4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为???????????????

 

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