【题目】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:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验 | 实验目的 | 初始pH | 废水样品体积/mL | CuSO4溶液的体积/mL | 双氧水溶液的体积/mL | 蒸馏水的体积/mL |
① | 为以下实验操作参考 | 7 | 60 | 10 | 10 | 20 |
② | 废水的初始pH对破氰反应速率的影响 | 12 | 60 | 10 | 10 | 20 |
③ | 7 | 60 | 10 |
(2)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.![]()
实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN﹣)= molL﹣1min﹣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 (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: .
(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 |
【题目】将30mL 0.5 mol/L NaOH溶液加水稀释到500 mL,稀释后溶液的浓度为( )
A. 0.1 mol/LB. 0.3 mol/LC. 0.05 mol/LD. 0.03 mol/L
【题目】某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu2S,其中CuS和 Cu2S不溶于稀盐酸、稀硫酸)进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插人浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用.
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ产生气体的化学式为 .
(2)向含微量 Cu2+试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,能产生红褐色沉淀.现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振荡以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀,由此所得结论是 .
(3)为证明黑色沉淀含有铜的硫化物,进行如下实验:
装置 | 现象 | 结论及解释 |
| ①A试管中黑色沉淀逐渐溶解 | a.现象②说明褐色沉淀具有 |
(4)CuS固体能溶于热的浓硫酸,请用有关平衡移动原理加以解释: .
(5)为测定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量,取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4﹣+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4﹣+5CuS+28H+═5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2 , 过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液反应完全.则混合物中Cu2S 的质量分数为