【题目】请你参与以下2个实验探究活动并回答其中的问题。
Ⅰ SO2和Cl2均能将湿润的有色物质漂白成无色物质。某兴起小组为验证SO2和Cl2的漂白性,设计了如下方案(尾气处理装置未画出)。
(1)如下图所示,通入干燥的Cl2后,同学们发现甲中红色布条不褪色,乙中红色布条褪色了,此实验中控制的变量是_________,该实验中发生了“Cl2+H2O=HCl+HClO”反应,若要说明HClO具有漂白性,需要补充的实验是__________。将乙中的布条取出烘干,发现未变为原来的红色,说明HClO漂白性是_______(填“可恢复的”或“不可恢复的”)。
(2)如图丙所示,向品红溶液中通停止通气体,加热试管,发现试液又变为红色,说明SO2漂白的反应原理与Cl2漂白的反应原理是_____________(填“相同的”或“不同的”)
(3)如图丁所示,将干燥的Cl2和SO2按分子数之比1:1混合,通入石蕊试液中,发现石蕊试液变红,却不褪色。试用化学反应方程式作出解释(已知:生成物中氯元素显-1价,硫元素显+6价):__________。
Ⅱ Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,其原理是利用Fe2+和H2O2的反应产生能降解污染物的活性成分,现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对降解反应速率的影响。
实验探究:控制p-CP的初始浓度相同,实验温度恒定在25℃或者40℃(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。
(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 | 温度 ℃ | pH | 浓度/(mgL-1) |
H2O2 | Fe2+ |
① | 为②③提供参照 | 25 | 3 | 204 | 16.8 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | ___ | ___ | 204 | 16.8 |
③ | _____________________________ | 25 | 10 | 204 | 16.8 |
实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图
(2)实验①、②表明温度的升高,降解反应速率_____________。实验发现,温度过高时,降解反应较难发生,请从 Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因(用化学方程式解释):_________________________。
(3)实验③得出的结论是:pH等于10时,_____________________________。
(4)为测定不同时间内有机物降解的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:___________________________。
【答案】水 盐酸和红布条的实验 不可恢复的 不同的 SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl 40 3 探究pH对降解反应速率的影响 增加 2H2O22H2O+O2↑ 反应速率趋向于零 将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH为10
【解析】
Ⅰ(1)从Cl2与H2O 反应生成HCIO分析;
(2)二氧化硫能够与有色物质化合生成无色物质,因而具有漂白性,该无色化合物具有不稳定性,受热容易分解,恢复为原来的颜色;
(3)氯气具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应生成没有漂白性的氯化氢和硫酸而使气体失去漂白性。
Ⅱ(1)对比实验的基本思想是控制变量法,可以在温度相同时,变化浓度,或者在浓度相等时,变化温度;
(2)根据实验①②的数据来回答;
(3)(4)根据实验数据内容进行分析;
Ⅰ(1)甲中布条是干燥的,乙中布条是湿润的,两者的区别是有无水,故此实验中控制的变量是水;Cl2+H2OHCl+HClO,所以需要设计一个实验在一个红色布条上滴加盐酸,布条无变化,排除氯化氢的漂白性,就证明起漂白作用的物质是次氯酸;将乙中的布条取出烘干,发现未变为原来的红色,说明次氯酸的漂白是不可恢复的,;
故填:水;盐酸和红布条的实验;不可恢复的;
(2)向品红溶液中通入二氧化硫,发现品红褪色了,说明二氧化硫具有漂白性,原因是二氧化硫与有色物质化合生成无色物质,停止通气体,加热试管,发现溶液又变为红色,说明该无色化合物具有不稳定性,受热容易分解,加热后溶液恢复颜色,说明SO2的漂白是可恢复的,与Cl2漂白的反应原理不相同;
故填:不同的;
(3)氯化氢和硫酸没有漂白性,氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性,反应方程式是SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl;
故填:SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl。
Ⅱ(1)对比实验的基本思想是控制变量法,温度相同时,变化浓度,在浓度相等时,变化温度,故答案为:40;3;探究pH对降解反应速率的影响;
(2)根据实验数据内容可以看出温度升高,降解反应速率增加;由于过氧化氢在温度过高时易分解,反应的方程式为:2H2O22H2O+O2↑,所以温度过高时,降解反应较难发生,故答案为:增加;2H2O22H2O+O2↑;
(3)根据实验数据内容可以看出pH=10时,反应速率趋向于零,故答案为:反应速率趋向于零;
(4)根据实验数据内容可以看出,将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH为10,就可使样品中的降解反应立即停止下来,故答案为:将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH为10。
练习册系列答案
相关习题
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】某元素原子结构示意图如图所示:
X的数值是________,
根据元素原子结构示意图,不能直接获得的信息是_______(填编号)。
① 核电荷数 ②电子层数 ③相对原子质量 ④ 最外层电子数
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】依据所学化学知识回答:
(1)据报道:上海世博停车场安装催化光解设施,可将汽车尾气中的CO和NO2转化成CO2和空气中含量最多的气体。写出该反应的化学方程式 。
(2)空气中CO2含量增多是造成温室效应的主要原因。科学家正在研究将CO2加氢转化成甲烷(CH4)、甲酸(CH2O2)等化工原料,甲烷、甲酸属于 化合物(填“无机”或 “有机”)。
(3)卫生部推广使用强化加铁酱油。这里的“铁”指的是 (填“单质”“元素”或“原子”)。
(4)小明晚上切完西瓜后就将刀放在菜板上,第二天早上发现刀生锈了。刀生锈的原因是铁与空气中的 和 等共同作用的结果。
(5)蚊子等昆虫叮咬人时,会向人体射入一种叫蚁酸的酸性物质,使皮肤红肿、痛痒,可涂肥皂水止痒,是因为肥皂水的PH 7(填“>”或“<”或“=”)。
(6)洪灾过后,卫生防疫工作人员对死亡的动物尸体撒泼一定的熟石灰并深埋。熟石灰的主要作用是 (填序号)。
A.中和作用 B.杀菌消毒 C.标记作用
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】请按照要求完成下列各题。
根据要求写出相应的化学符号:
锌元素被称为“智力之花”,该元素符号是______;
某种气体在空气中的体积分数占,表示出它的8个分子______。
今天是小红爸爸的生日:
妈妈为爸爸斟了满满一杯白酒,小红远远就闻到了酒的特殊香味,请从微观的角度解释能闻到香味的原因______;爸爸点燃了生日蜡烛。许愿后大家一起将蜡烛吹灭。这种熄灭蜡烛火焰的原理是______。
小红用压岁钱给爸爸买了一条羊毛围巾。日常生活中可以用______的方法检验羊毛纤维和合成纤维;妈妈说面粉是制作蛋糕的主要原料,面粉中富含的营养素为______。
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】一定质量的某有机物完全烧生成2.2gCO2和0.9gH2O;另取9.2g该有机物在O2中完全燃烧,消耗3.2gO2。则下列有关说法正确的是
A. 有机物的化学式为:C2H2O2B. 有机物中碳的质量分数为41.4%
C. 有机物中H、C、O的质量比为1:6:16D. 完全燃烧的方程式中有机物与氧气的化学计量数之比为1:2
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】某纯碱样品中含有少量NaCl,小丽同学取该样品23g全部溶解于150g水中,再逐滴加入160g稀盐酸,反应中产生的气体的质量与盐酸的用量关系如图所示。(提示:相关反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)计算当恰好完全反应时:
(1)产生的二氧化碳的质量是 克。
(2)此时所得到的溶液中溶质的质量分数(写出必要的计算过程,结果保留到0.1%)。
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】2018年实验操作考试时,小M抽到了一道题,以下是小M完成实验操作过程示意图,实验完毕后被扣2分,她失分的步骤是
A. Ⅰ和Ⅱ B. Ⅱ和Ⅲ
C. Ⅱ和Ⅳ D. Ⅲ和Ⅴ
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如下图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是
A. a=56% B. b=6% C. c=17% D. d=8%
查看答案和解析>>
科目:初中化学
来源:
题型:
【题目】实验室有一部分被氧化成氧化镁的镁粉样品、未知浓度盐酸和40%的氢氧化钠溶液。兴趣小组同学为分析样品中金属镁的质量百分含量和计算盐酸的质量分株,进行如下探究:
(1)用盐酸溶解样品(样品混合均匀),测定生成氢气质量。实验数据如下表所示:
实验序号 | 所取样品质量(g) | 所加盐酸质量(g) | 生成氢气质量(g) |
Ⅰ | 16.0 | 60.0 | 0.5 |
Ⅱ | 16.0 | 130.0 | 1.0 |
Ⅲ | 16.0 | 150.0 | 1.0 |
镁粉样品中金属镁的质量百分含量为_________________。
(2)向实验Ⅲ后的溶液中加入40%的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量随加入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。计算盐酸的质量分数。(写出计算过程)
查看答案和解析>>