9.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应).
【相关资料】
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.
③[Fe(CN)6]3-较CN-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验:
(l)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验
序号
实验目的初始pH废水样品体积/mLCuSO4溶液的体积/mL双氧水溶液的体积/mL蒸馏水的体积/mL
为以下实验操作参考760101020
废水的初始pH对破氰反应速率的影响1260101020
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响760102010
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示.

(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化)(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论
8.废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4•5H2O)及副产物ZnO.制备流程图如图:

已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.如图表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
Fe3+Fe2+Zn2+
开始沉淀的pH1.15.85.9
s沉淀完全的pH3.08.88.9
请回答下列问题:
(1)试剂X可能是H2O2,其作用是将Fe2+氧化为Fe3+
(2)加入ZnO调节pH=3~4的目的是降低H+浓度,促使Fe3+彻底水解生成 Fe(OH)3沉淀而除去.
(3)由不溶物生成溶液D的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O.
(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤.
(5)下列试剂可作为Y试剂的是B.
A.ZnO   B.NaOH   C.Na2CO3D.ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是先产生白色沉淀后溶解.
(6)测定胆矾晶体的纯度(不含能与I-发生反应的氧化性杂质):准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中,加适量水溶解,再加入过量KI,用0.1000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL.已知:上述滴定过程中的离子方程式如下:2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①胆矾晶体的纯度为97.00%.
②在滴定过程中剧烈摇动(溶液不外溅)锥形瓶,则所测得的纯度将会偏高(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
7.锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途.已知:Sn的熔点为231℃;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃.请按要求回答下列相关问题:
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为50.
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定:①取1.19g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;②加入过量的Fe2(SO43;③用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00mL.步骤②中加入Fe2(SO43的作用是将Sn2+全部氧化为Sn4+;此锡粉样品中锡的质量分数:60%.
(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下:

①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用:防止Sn2+被氧化及调节溶液pH.
②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式:Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O.
④步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是取最后一次滤液少许于试管中,依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液,观察到无白色沉淀,证明已洗净.
⑤步骤Ⅴ操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥.
(4)SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl.
实验室欲用下图装置制备少量SnCl4(夹持装置略),该装置存在明显缺陷,改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶.

利用改进后的装置进行实验,当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯,反应仍可持续进行的理由是熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行.
 0  153115  153123  153129  153133  153139  153141  153145  153151  153153  153159  153165  153169  153171  153175  153181  153183  153189  153193  153195  153199  153201  153205  153207  153209  153210  153211  153213  153214  153215  153217  153219  153223  153225  153229  153231  153235  153241  153243  153249  153253  153255  153259  153265  153271  153273  153279  153283  153285  153291  153295  153301  153309  203614 

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