题目内容
【题目】高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。某实验小组釆用如图装置制备高铁酸钾并探究其性质用途。
资料:为紫色固体,微溶于KOH溶液,难溶于有机溶剂;具有强氧化性在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并产生,在碱性溶液中较稳定。
Ⅰ制备夹持、加热等装置略
中所用试剂为______。
中反应为放热反应,而反应温度须控制在,可使用的控温方法为______,充分反应后得到紫色固体,反应方程式为______。反应中KOH必须过量的原因是______。
中混合物经过滤、洗涤、干燥,得纯浄髙铁酸钾晶体,洗涤时洗涤剂可选用______。
冰水溶液异丙醇
Ⅱ探究的性质
可以将废水中的氧化为,实验表明,时去除效果最佳。配平反应离子方程式:
____________________________________。现处理含离子浓度为的废水,至少需要______g。
资料表明,酸性溶液中氧化性验证实验:将少量溶解在过量KOH溶液中,溶液呈浅紫色,取该溶液滴入和的混合溶液中,振荡,溶液颜色仍然呈浅紫色。请设计实验证明最后所得浅紫色溶液中含有______。
【答案】饱和食盐水 冷水浴 保持溶液碱性,防止变质 3 5 2 3 4 66 向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸,振荡,溶液浅紫色未褪去
【解析】
由实验装置可知,A中发生反应生成氯气,B中饱和食盐水可除去氯气中的氯化氢,C中在碱性条件下氯气可以氧化氢氧化铁制取高铁酸钾,洗涤时选异丙醇可减少晶体溶解损失,且醇容易挥发,易于干燥。
(4)铁元素的化合价从+6降低为+3价,碳元素的化合价从+2价升高为+4价,结合电子和电荷守恒配平;结合电子守恒计算需要的高铁酸钾。
(5)设计实验证明最后所得浅紫色溶液中的高锰酸根离子,可以利用酸性溶液中高铁酸根离子不稳定,加过量硫酸判断。
Ⅰ(1)由上述分析可知,B中所用试剂为饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
(2)C中反应为放热反应,而反应温度须控制在,可使用的控温方法为冷水浴,充分反应后得到紫色固体,
反应方程式为反应中KOH必须过量的原因是保持溶液碱性,防止变质,
故答案为:冷水浴;;保持溶液碱性,防止变质;
(3)C中混合物经过滤、洗涤、干燥,得纯浄高铁酸钾晶体,洗涤时洗涤剂可选用异丙醇,选水时晶体溶解,选KOH时引入新杂质,
故答案为:c;
Ⅱ
元素的化合价由价降低为价,C元素的化合价由价升高为价,由电子、电荷及原子守恒可知离子反应为;由电子守恒可知处理含离子浓度为的废水,至少需要为,
故答案为:2;3;5;2;3;4;66;
证明最后所得浅紫色溶液中含有,设计实验为向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸,振荡,溶液浅紫色未褪去,
故答案为:向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸,振荡,溶液浅紫色未褪去。
【题目】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pCP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制pCP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)。
编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10-3 mol/L | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参考 | 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pCP的浓度随时间变化的关系如图:
(2)请根据图中实验①曲线,列式并计算降解反应在50~150 s内的反应速率:________。
[解释与结论]
(3)实验①②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,_________________________。
【题目】如表是不同温度下水的离子积数据:
温度 | 25 |
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水的离子积常数 |
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试回答以下问题:
若,则__________填“”、“”或“”,作出此判断的理由是__________。
下,某溶液中,取该溶液,加水稀释至,则稀释后溶液中span>__________。
下,将的苛性钠溶液与的稀硫酸混合设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和,所得混合溶液的,则__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是__________________。
分别向等体积、相同pH的HCl溶液和溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生的速率:______填“”、“”或“”下同,反应完全后,所得氢气的质量:盐酸_______醋酸。