- 研究型实验
- 共4868题
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,试探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(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)。
(2)实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下图所示。
a.请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP) =__________,以及300s时p-CP的降解率_____________。
b.实验①②表明温度升高,降解反应速率__________。
c.实验③得出的结论是:pH=10时,______________________。
(3)可通过反应Fe3++SCN-Fe(SCN)2+来检验反应是否产生铁离子。已知在一定温度下该反应达到平衡时c(Fe3+)=0.04mol·L-1,c(SCN-)=0.1mol·L-1,c[Fe(SCN)2+]=0.68mol·L-1。则此温度下该反应的平衡常数K=_________。
正确答案
(1)②313;3;6.0;0.30;③探究pH对降解速率的影响
(2)a.4.8×10-6 mol·L-1·s-1;80%;b.增大;c.降解速率为零
(3)170
用下图所示的实验装置,做溶液导电性实验。
(1)用一定量的硫酸溶液进行导电性实验,发现灯泡较亮。向其中逐滴加入氢氧化钡溶液,发现灯泡亮度先逐渐变暗,后又逐渐变亮。请说明出现此现象的原因。
______________________________________
(2)用一定量的氨水做导电性实验,发现灯泡亮度较暗。向其中通入一定量的CO2,发现灯泡变亮。请说明原因。
______________________________________
正确答案
(1)硫酸是电解质,产生了较多的H+和SO42-,所以灯泡较亮,加入氢氧化钡后,溶液中的H+和SO42-与氢氧化钡电离出的Ba2+和OH-反应生成BaSO4和H2O,溶液中离子浓度减少,灯泡变暗。反应完毕后,继续滴加Ba(OH)2溶液,由于Ba(OH)2电离出Ba2+和OH-,灯泡又逐渐变亮。
(2)氨水溶液中离子浓度较小,通入CO2后由于溶液中发生反应:2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3,
(NH4)2CO3电离使溶液中离子浓度增大,灯泡逐渐变亮。
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是_________________,发生反应的化学方程式是___________________________
(2)B中加入的物质是_________________,其作用是:_________________
(3)实验时在C中观察到的现象是_________________,发生反应的化学方程式是_________________,
(4)实验时在D中观察到的现象是_________________,D中收集到的物质是_________________,检验该物质的方法和现象是______________________________。
正确答案
(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰(或CaO)除去NH3气流中的水汽
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色;2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体;氨水;用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝,用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________。
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________。
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种),Na2O2的作用是___________________。
正确答案
(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)放热
(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了
NH4NO3(4)1;NH4Cl;与HCl反应生成氧气(合理答案均可)
某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S,设计了以下实验流程图
(1)为了验证气体A,按下图所示进行实验:若能观察到__________________现象,即可证明火柴头上含有S元素。
(2)步骤①中发生的与此相关的两个主要反应的方程式是________________,_________________。
(3)步骤②所用玻璃仪器的名称是____________。
(4)要证明火柴头中含有氯元素的后续实验步骤是_____________________。
(5)有学生提出了检验火柴头上氯酸钾的另一套可行的实验方案
则有关反应的离子方程式为_____________________。
正确答案
(1)KMnO4溶液(紫红色)褪色
(2)2KClO32KCl + O2↑;S+O2
SO2
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒
(4)取滤液C,加入HNO3和AgNO3溶液,若观察到白色沉淀产生
(5)
某化学活动小组设计如下图所示装置(部分夹持装置已略去)实验,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应的产物。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:______________________。
(2)写出试剂Y的名称:_____________。
(3)将C中反应后的固体物质分成两等份装于两支试管中,
①向其中一支试管中加蒸馏水至固体完全溶解后,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再滴加NaOH溶液,变浑浊,写出产生此现象的离子方程式:______________;由此现象推断固体产物中含有_________(填化学式,下同);
②向另一支试管中滴加过量的稀硝酸,有无色无味的气体产生,溶液澄清,再向溶液中滴加过量的
AgNO3溶液,溶液变浑浊,经过滤、洗涤、干燥,得到7.175 g固体,由此现象推断固体产物中含有
___________。
(4)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应,D中收集到的气体是氯的一种氧化物。结合②中现象及数据可推知,C中反应的化学方程式为________。
正确答案
(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)
(3)①HCO3-+ Ba2++ OH-=BaCO3↓+H2O;NaHCO3;②NaCl
(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3 +2NaCl+Cl2O
某兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
(1)在热水浴中进行3个实验,部分实验报告如下表所示。
①实验I、Ⅱ的目的是____;
②实验Ⅲ中反应的本质是(用离子方程式表示)____________________
(2)利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氧气。
①Cu作____极; ②总反应的离子方程式是________________。
正确答案
(1)①证明Cu不与H+、NO3-单独反应;②3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)①阳;②Cu+2H+Cu2++H2↑
在一次化学研究性学习实验中,某研究小组学生研究分析某两瓶无标签的试剂,一瓶是固体,另一瓶是液体,取少量两种试剂在试管中混合,立即产生一种无色无味的气体。现请你对此气体开展一系列探究,并完成下列实验报告。
(1)著名的科学家牛顿有句名言:没有大胆的猜想,便不可能有伟大的发现和发明。没有猜想的探究是无根之木、无源之水。
①此气体可能是什么物质?(只写出其中可能的一种)请你设计验证它的实验方案填入下表
产生此气体的化学方程式可能是___________________。
②如你想制取少量该气体,可选用图下图中的__________发生装置(填对应装置序号)。收集该气体可选用D中的某一个装置。
③若用图下图装置来收集该气体,则气体由__________端(填“a”或“b”)导入。
(2)猜想此无色气体还有无可能是另一种气体,如果有,请写出产生它的化学方程式___________________(只需写一种)。
正确答案
(1)①氧气(O2)[或二氧化碳(CO2)或氢气(H2)];将带火星的木条插入试管中;木条复燃,则证明是氧气(或将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳;或将试管口堵一会儿,点燃此气体,能燃烧,产生淡蓝色火焰或听到爆鸣声,则可能是氢气);(或
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑)
②B;③若上填O2或CO2则填a(或上填H2则填b)
(2)“略”
用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:① 称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;
② 用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。
乙:① 用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;
② 分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③ 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是____________________
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH___________1(选填>、<、=)乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是__________(多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处____________________、____________________。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
________________________________________
正确答案
(1)100mL容量瓶
(2)>;b
(3)配制pH=1的HA溶液难以实现;不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同
(4)配制NaA溶液,测其pH值>7即证明HA是弱电解质
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题
(1)A中加入的物质是_______________,发生反应的化学方程式是__________________________。
(2)B中加入的物质是_______________,其作用是__________________________。
(3)实验时在C中观察到得现象是___________,发生反应的化学方程式是_______________________。
(4)实验时在D中观察到得现象是_______________,D中收集到的物质是_______________,检验该物质的方法和现象是_______________。
正确答案
(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰(或CaO);除去NH3气流中的水蒸汽
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色;2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体;氨水;用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝,用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。试回答下列问题
(1)实验1中,颜色变化为___________,写出沉淀变色的化学方程式:______________________。
(2)实验2甲针筒内的现象是:有___________生成,活塞________移动(填向外、向内、不)。
(3)实验3中,甲中的3mL气体是NO2气体,那么甲中最后剩余的无色气体是______________________,写出NO2与H2O的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______________________。
(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3==N2+6HCl。甲针筒处活塞有移动,针筒内除有白烟产生外,气体的颜色变为__________________。最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。
正确答案
(1)白色→灰绿色→红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(2)黄色固体;向内
(3)NO;1:2
(4)无色;5
在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。 请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的化学方程式__________________,其中氧化剂是________,还原剂是_________。
8.4g铁粉参加反应,转移电子_________mol。
(2)玻璃管中石棉绒的作用是_______________,实验开始时应先点燃___________,实验结束时应先熄灭______________。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是__________________________;烧瓶底部应事先放置_________________,其作用是________________________。
正确答案
(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;H2O;Fe;0.4
(2)铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面;酒精灯;酒精喷灯
(3)为实验提供水蒸气;碎瓷片;防止暴沸
某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:
用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、__________________等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响___________________________。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下
①写出H2O2发生的化学反应方程式___________________________。
②实验结果说明催化剂作用的大小与_______________有关。
正确答案
(1)①温度、催化剂;② 升高温度化学反应速率增大(或加催化剂化学反应速率增大)
(2)①2H2O22H2O+O2↑;②催化剂的聚集状态或表面积
某研究小组为了探究铁合金的生锈情况,设计完成了如下实验,请回答相关问题
(I)为探究铁合金生锈的条件,他们用3支试管和3颗铁钉以及相关试剂设计了如下实验装置
(1)装置Ⅰ中所用蒸馏水应先煮沸冷却后再使用,煮沸的目的是____________________;蒸馏水上层的物质A可以用______________________。
(2)装置Ⅱ中试管底部的固体物质B可以用_________________,作用是____________________。
(3)放置一周后,3个装置中只有第Ⅲ个装置中的铁钉生锈了,说明铁钉生锈的条件是____________。
(II)为探究不同条件下铁合金的生锈情况,他们又设计了如下的实验装置
(4)足够长的时间后,装红墨水的U型管中液面情况是_____________________。
A、左高右低 B、左低右高 C、两边一样高 D、无法确定
(5)装置左边正极反应式为_________________; 装置右边正极反应式为_______________________。
正确答案
(1)去除水中溶解的少量氧气;植物油
(2)碱石灰;吸收试管中的水蒸气
(3)在有水和空气的条件下
(4)A
(5)O2+2H2O+4e-==4OH-;2H++2e-=H2
水蒸气通过灼热的焦炭后,流出气体的主要成分是CO和H2,还有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,证明上述混合气中有CO和H2。(加热装置和导管等在图中略去)
回答下列问题:
(1)盛浓H2SO4的装置用途是___________,盛NaOH溶液的装置用途是_________。
(2)仪器B中需加入试剂的名称是______,所发生反应的化学方程式是______________。
(3)仪器C中需加入试剂的名称是_______,其目的是__________ 。
(4)按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:g-a b-_____________。
(5)能证明混合气中含有CO的实验依据是_______________________________。
(6)能证明混合气中含有H2的实验依据是________________________________。
正确答案
(1)除去水蒸气;除去CO2(2)氧化铜;CuO+H2Cu+H2O、CuO+CO
Cu+CO2(3)无水硫酸铜;检验H2O
(4)(g-a b)-k j-h i-c d(或d c)-f e-l m
(5)原混合气中的CO2已被除去,其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊
(6)原混合气中的H2O已被除去,其中H2与CuO反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色
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