利用Na2S2O8产生的强氧化性SO4-•降解有机污染物是目前最具潜力的高级氧化技术．文献报道某课题组探究pH.单质铁和Na2S2O8的浓度对降解2.4-DMAP效率的影响．(1)探究溶液酸碱性的影响:将等量的2.4-DMAP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中.结果如图1所示．由此可知:溶液酸性增强.有利于 (填“有利于或“� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．利用Na₂S₂O₈产生的强氧化性SO₄^-•（自由基）降解有机污染物是目前最具潜力的高级氧化技术．文献报道某课题组探究pH，单质铁和Na₂S₂O₈的浓度对降解2，4-DMAP（2，4--甲基苯酚）效率的影响．
（1）探究溶液酸碱性的影响：将等量的2，4-DMAP加入到不同pH的Na₂S₂O₈溶液中，结果如图1所示．由此可知：溶液酸性增强，有利于（填“有利于”或“不利于”）Na₂S₂O₈产生SO₄^-•．
（2）探究铁粉用量的影响：
①实验前，先用0.1mol•L^-1 H₂SO₄洗涤Fe粉，其目的是去除铁粉表面的氧化物等杂质，后用蒸馏水洗涤至中性；
②相同条件下，取不同量处理后的铁粉分别加入c（2，4-DMAP）=1.0×10 ^-3mol•L^-1、c（Na₂S₂O₈）=4.2×10^-3mol•L^-1的混合溶液中，实验结果如图2所示．其中降解效率最好的铁粉用量是1.5g/L；计算从反应开始到A点时，2，4-DMAP降解的平均反应速率为2.0×10^-5mol/（L•min）（忽略反应过程中溶液总质量变化）．
③已知：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe²⁺+4OH^-，S₂O₈^-+Fe²⁺=SO₄^-+SO₄^2-+Fe³⁺此外还可能会发生：SO₄^-+Fe²⁺=SO₄^2-+Fe³⁺．当铁粉加入量过大时，2，4-DMAP的降解率反而下降，原因可能是（用离子方程式表示）．Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，SO₄^-+Fe²⁺=SO₄^2-+Fe³⁺．
（3）探究Na₂S₂O₈浓度的影响：填写下表中空格，完成实验方案．

序号、物理量		M（Fe粉）/g	V[0.05mol．L^-1Na₂S₂O₈]/mL	V[H₂O]/mL	收集数据和得出结论
1	100	0.3	50	50
2	100V（污水）/mL	0.3

分析（1）当其它条件相同，将4-CP加入到不同pH的Na₂S₂O₈溶液中，根据图象知，溶液的pH越小，4-CP降解率越大；
（2）①铁表面有铁锈加入硫酸可除去；
②据图分析，降解效率最好的铁粉用量是d曲线，即1.5g时，c（2，4-DMAP）=1.0×10 ^-3mol•L^-1假设有1L溶液，则含有2，4--甲基苯酚的质量为1.0×10 ^-3mol•L^-1×122g/mol=0.122g，结合A点时其质量分数有20%计算反应速率；
③Fe能够与铁离子反应生成亚铁离子，亚铁离子能够将强氧化性SO₄^-•（自由基）还原；
（3）探究Na₂S₂O₈浓度的影响，应使其他物质浓度和用量相同，Na₂S₂O₈浓度不同，观察在相同时间内2，4-DMAP的浓度变化．

解答解：（1）当其它条件相同，将4-CP加入到不同pH的Na₂S₂O₈溶液中，根据图象知，溶液的pH越小，4-CP降解率越大，所以溶液酸性增强有利于Na₂S₂O₈产生SO₄^-•，故答案为：有利于；
（2）H₂SO₄可以除去Fe粉表面的氧化物；
故答案为：去除铁粉表面的氧化物等杂质；
②据图分析，降解效率最好的铁粉用量是d曲线，即1.5g/L时；假设有1L溶液，则含有2，4-二甲基苯酚的质量为1.0×10 ^-3mol•L^-1×122g/mol=0.122g，A点时降解了80%，为0.0976g，物质的量为0.0008mol，所以40min时的反应速率为$\frac{\frac{0.0008mol}{1L}}{40min}$=2.0×10^-5mol/（L•min），故答案为：1.5；2.0×10^-5mol/（L•min）；
③Fe能够与铁离子反应生成亚铁离子，亚铁离子能够将强氧化性SO₄^-•（自由基）还原，反应的离子方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，SO₄^-+Fe²⁺=SO₄^2-+Fe³⁺；
（3）探究Na₂S₂O₈浓度对对降解2，4-DMAP（2，4--甲基苯酚）效率的影响，应使其他物质浓度和用量相同，Na₂S₂O₈浓度不同，观察在相同时间内2，4-DMAP的浓度变化，可以加入多于50mL的0.05mol．L^-1Na₂S₂O₈溶液，或少于50mL的0.05mol．L^-1Na₂S₂O₈溶液，但溶液总体积要为100mL，即Na₂S₂O₈溶液与水的体积之和为100mL，例如30mLNa₂S₂O₈溶液和70mL水，收集的数据和得出的结论是：若相同时间内2，4-DMAP的浓度变化相同，则说明Na₂S₂O₈浓度对2，4-DMAP降解率无影响，若2，4-DMAP的浓度变化不相同，则说明Na₂S₂O₈浓度对2，4-DMAP降解率有影响，故答案为：

序号、物理量	M（Fe粉）/g	V[0.05mol．L^-1Na₂S₂O₈]/mL	V[H₂O]/mL	收集数据和得出结论
1				若相同时间内2，4-DMAP的浓度变化相同，则说明Na₂S₂O₈浓度对2，4-DMAP降解率无影响，若2，4-DMAP的浓度变化不相同，则说明Na₂S₂O₈浓度对2，4-DMAP降解率有影响．
2		30	70

．

点评本题考查探究实验，侧重考查学生获取信息、加工信息、利用信息解答问题能力，知道图象中纵横坐标的含义及变化趋势，知道实验目的及原理，题目难度不大．

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组别	物质	杂质	试剂	操作方法
1	乙烷	乙烯
2	溴苯	溴
3	乙酸乙酯	乙酸
4	乙醇	水
5	将重油转化为汽油
6	把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等

15．

某校化学兴趣小组为探究FeSO₄和NaHCO₃的反应，按如图所示操作将NaHCO₃溶液滴加到FeSO₄溶液中（FeSO₄和NaHCO₃溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制，并在FeSO₄溶液中加入少量铁粉）．观察到试管中立即出现白色沉淀，同时有大量无色气体生成．
（1）实验室欲配制10%的NaHCO₃溶液，所需仪器有：烧杯、玻璃棒、药匙、托盘天平、量筒（写出另外两种）
（2）产生的气体是CO₂（填分子式）．
【查阅资料】：FeCO₃为白色固体，不溶于水，在干燥空气中稳定，潮湿环境中需较长时间才能被氧化为Fe（OH）₃．
（3）关于白色沉淀的成分，小组同学提出如下假设，请补充完成假设3：
假设l：白色沉淀是Fe（OH）₂；
假设2：白色沉淀是FeCO₃；
假设3：白色沉淀是Fe（OH）₂和FeCO₃．
（4）若假设2成立，写出生成FeCO₃的离子方程式：FeSO₄+2NaHCO₃=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄+2CO₂↑．经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO₄溶液的目的是除去水中溶解的氧气，防止生成的Fe（OH）₂被迅速氧化．某同学认为白色沉淀不可能为Fe（OH）₂，你是否同意其观点？不同意．（填“同意”或“不同意”）．
（5）请设计一个实验方案，验证假设2是否成立．向生成白色沉淀的试管中通入空气，若白色沉淀长时间内不变色，则假设2成立；或向生成白色沉淀的试管中通入空气，若白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，则假设2不成立．

6．ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料．某课题组设计由含锌工业废料（含Fe、Cu、Mn等杂质）生产ZnO的工艺流程如下：

已知：黄钠铁矾在pH为1.5，温度为90℃时完全沉淀，且易于过滤．2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O
（1）步骤①的浸取液里除含有Zn²⁺、Mn²⁺外，含有的金属离子有Fe³⁺，Cu²⁺，所加试剂X为Na₂SO₄和H₂SO₄的混合液；
（2）步骤②可进一步氧化除铁，还氧化除去了Mn²⁺，试写出相应的除去Mn²⁺的离子方程式Mn²⁺+H₂O₂+H₂O═MnO（OH）₂↓+2H⁺，步骤③加入的试剂是Zn，整个工艺流程中可以循环使用的试剂是Na₂SO₄；
（3）步骤⑤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是取最后一次洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净；
（4）步骤④碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌[ZnCO₃•xZn（OH）₂•yH₂O]，取该样品6.82g，充分灼烧后测得残留物质量为4.86g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得到2.00g沉淀，则此碱式碳酸锌的化学式是ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O或Zn₃（OH）₄CO₃•H₂O．

13．下列叙述中正确的是（　　）

	A．	硅单质广泛用于制作光导纤维
	B．	SO₂使氯水褪色，说明SO₂具有漂白性
	C．	氯气泄漏后应顺风向低处跑
	D．	酸雨的pH值小于5.6