题目内容
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p－CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p－CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
| 实验编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10－3 mol·L－1 | |
| H2O2 | Fe2＋ | ||||
| ① | 为以下实验作参照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
| ② | 探究温度对降解反应速率的影响 | | | | |
| ③ | | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
[数据处理] 实验测得p－CP的浓度随时间变化的关系如上图。
(2)请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150 s内的反应速率：
v(p－CP)＝________mol·L－1·s－1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_____________________________
(4)实验③得出的结论是：pH等于10时，________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：________。
(1)实验编号 实验目的 T/K pH c/10－3 mol·L－1 H2O2 Fe2＋ ① 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的pH对降解反应速率的影响
(2)8.0×10－6
(3)H2O2在温度过高时迅速分解
(4)反应不能进行
(5)在溶液中加入碱溶液，使溶液的pH大于或等于10(其他合理答案均可)
解析
口算题卡加应用题集训系列答案硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题：
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 郊
区（填标号）；
| A．有丰富黄铁矿资源的城市 | B．风光秀丽的旅游城市 |
| C．消耗硫酸甚多的工业城市 | D．人口稠密的文化、商业中心城市 |
该反应的化学方程式为 。
（3）为提高SO3吸收率，实际生产中通常用 吸收SO3。
（4）已知反应2SO2+O2
SO3 △H <0，现将0．050mol SO2和0．030mol O2充入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得反应后容器压
强缩小到原来压强的75%，则该条件下SO2的转化率为________；该条件下的
平衡常数为__________。
（5）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在
沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
| 沸腾炉温度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
| 炉渣中CuSO4的质量分数/% | 9．3 | 9．2 | 9．0 | 8．4 |
温度升高而降低的原因 。
（6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方
法可用 （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产
水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式 。
碳及其化合物有广泛的用途。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋ H2O(g) 
CO(g) ＋H2(g) ΔH=" +131.3" kJ?mol-1，以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是 。(填序号)
| A．升高温度 | B．增加碳的用量 | C．加入催化剂 | D．用CO吸收剂除去CO |
2CO（g） △H=+172.5kJ?mol-1则CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）的焓变△H= （3）CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇，CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为： 。若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液，设有0.01molCH3OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl2全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH=
（4）将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下数据：| 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[学科 | 达到平衡所x需时间/min | ||
| H2O | CO | H2 | CO | ||
| 900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字) 。
改变反应的某一条件，反应进行到tmin时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示） 。
（5）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图1。
图1 图2
请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：
CH3COOH＋C2H5OH
CH3COOC2H5＋H2O
请根据要求回答下列问题：
（1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有：__________、__________等。
（2）若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________、________等。
（3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成__________、__________等问题。
（4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）。
| 同一反应时间 | | 同一反应温度 | ||||
| 反应温度/℃ | 转化率（%） | 选择性（%）* | | 反应时间/h | 转化率（%） | 选择性（%）* |
| 40 | 77.8 | 100 | | 2 | 80.2 | 100 |
| 60 | 92.3 | 100 | | 3 | 87.8 | 100 |
| 80 | 92.6 | 100 | | 4 | 92.3 | 100 |
| 120 | 94.5 | 98.7 | | 6 | 93.0 | 100 |
①根据表中数据，下列________（填字母）为该反应的最佳条件。
A．120 ℃，4 h B．80 ℃，2 h
C．60 ℃，4 h D．40 ℃，3 h
②当反应温度达到120 ℃时，反应选择性降低的原因可能为________。
氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵，并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式： 2NH3(g)＋CO2(g) 
NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题：
（1）请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。
①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________（填操作名称）。
②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。
（3）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
| 平衡气体总浓度(×10－3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。
A．
B．密闭容器内物质总质量不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②该分解反应的焓变ΔH______0（填 “>”、“=”或“<”），25.0℃时分解平衡常数的值＝__________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将_________（填“增加”,“减少”或“不变”）。
（1）已知
甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为l0mL)：
其他条件不变时：探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验_______（填实验编号）；若同时选择实验①、实验②、实验③，测定混合液变浑浊的时问，可探究_____对化学反应速率的影响。
（2）某同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_______,实验操作①中测试时pH试纸的颜色应该接近 _______。
| A．红色 | B．深蓝色 | C．黄色 | D．绿色 |
为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：
I．取5mL 0.1mol/L的KI溶液，滴加5—6滴FeCl3稀溶液；
Ⅱ．继续加入2mL CCl4，盖好玻璃塞，振荡静置。
Ⅲ．取少量分液后得到的上层清液，滴加KSCN溶液。
Ⅳ．移取25.00mLFeCl3稀溶液至锥形瓶中，加入KSCN溶液用作指示剂，再用c mol/LKI标准溶液滴定，达到滴定终点。重复滴定三次，平均耗用c mol/LKI标准溶液VmL。
（1）探究活动I中发生反应的离子方程式为 。
请将探究活动Ⅱ中“振荡静置”后得到下层液体的操作补充完整：将分液漏斗放在铁架台上，静置。
。
（2）探究活动Ⅲ的意图是通过生成红色的溶液（假设溶质全部为Fe(SCN)3），验证有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈红色。对此同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：Fe3+全部转化为Fe2+ 猜想二：生成的Fe(SCN)3浓度极小，其颜色肉眼无法观察。
为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，密度为0.71g/mL，Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大；
信息二：Fe3+可与[Fe(CN)6]4—反应生成暗蓝色沉淀，用K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN溶液更高。
结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：
①请完成下表
| 实验操作 | 现象和结论 |
| 步骤一： | 若产生暗蓝色沉淀，则 。 |
| 步骤二： | 若乙醚层呈红色，则 。 |
②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式： 。
（3）根据探究活动Ⅳ，FeCl3稀溶液物质的量浓度为 mol/L。
下列溶液中离子浓度关系的表示正确的是（ ）
A．NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CO )＋c(HCO ) |
| B．pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(OH－)>c(H＋)＋c(CH3COO－) |
C．0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液中：c(Cl－)>c(H＋)>c(NH )>c(OH－) |
| D．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中： |