热门试卷

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，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

[实验设计] 控制p - CP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）。

[数据处理] 实验测得p - CP的浓度随时间变化的关系如下图。

（2）请根据上图实验①曲线，计算降解反应50~150s内的反应速率：

v(p - CP)=_________mol·L-l·s-l[解释与结论]

（3）实验①、②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，____________________________。

[思考与交流]

（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：_______________________________。

某课外兴趣小组探究铝与盐酸反应的反应速率与哪些因素有关。

请填写下列空白：

（1）实验化学反应原理：______________________ 。

（2）实验用品：试管（普通试管和具支试管各一支）、镊子、乳胶管、玻璃导管、水槽、；稀盐酸（4mol/L）、铝条（片）、水、胶头滴管、温度计。

（3）实验装置 （图中铁架台等夹持仪器略去）

（4）实验方法

①按如上图所示连接好实验仪器，检查装置的气密性，具体操作方法是：__________________ 。

②取3块铝条（足量）加入到试管中。

③在盛有铝条的试管中，加入2mL稀盐酸。

④测量试管中溶液的温度。

⑤收集反应产生的氢气。

（5）数据处理及问题讨论

①实验结束后，课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如下的图。

②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。

OE：__________ ；EF：__________ ；FG：______________ 。写出这三段时间内产生氢气的速率大小比较（用OE、EF、FG 表示），并解释原因速率大小比较：_______________ 。原因：________

③如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入下列溶液：

A．蒸馏水

B．NaCl溶液

C．Na2CO3溶液

D．CuSO4溶液

E．NaNO3溶液

你认为可行的是________________________（填编号） 。

过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。

（1）实验室利用反应可制备氧气。     

①取等物质的量浓度等体积溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。

实验1、2研究的是______________对分解速率的影响。     

实验2、3的目的是____________________________。实验中可以表明该反应速率差异的现象是______________。     

②实验室用做该反应的催化剂，使用如下图所示装置的A部分制备，避免反应过于剧烈的操作是_____________________

（2）与水反应也可生成，某同学取样品与过量水反应，待反应完全终止时，得溶液X和 （已折算为标准状况），该同学推测样品中含有杂质或反应中生成，并进行实验研究。

①取少量X于试管中，滴加溶液，立即生成红褐色沉淀，则反应的离子方程式为__________________________________________________。

②通过如图所示整套实验装置测定样品的纯度，假设所含杂质不参加反应，取，滴入烧瓶内使其与过量酸性溶液反应，最终生成 （已折算为标准状况），则此样品中的质量分数是_____________________。

应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。

（1）773K、固定体积的容器中，反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）过程中 能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入amol CO、2amol H2，平衡时能生成0．1a mol CH3OH，反应就具工业应用价值。

① 若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，CO的平衡转化率最小为______________；　

②在容器容积不变的前提下，欲提高H2的转化率，可采取的措施（答两项即可）______________、

______________；　

③下列与催化剂有关的说法中，正确的是______________ （填字母序号）。　

a．使用催化剂，使反应CO(g)＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH>－91 kJ·mol-1 　

b．使用催化剂，能够提高反应物转化率

c．使用催化剂，不能改变反应的平衡常数K

（2）高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案，装置如下图I所示。

①Fe电极作____________极（填“阴”或“阳”）；

②Ni电极的电极反应式为：_________________。

（3）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是HNO3发生的一个还原过程的反应式：

NO3-＋4H+＋3e-→NO＋2H2O

① KMnO4、Na2CO3、CuO、KI四种物质中的______________(填化学式)能使上述还原过程发生。

②欲用上图II装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率，当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测定_________________________推算反应速率。

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

（1）实验前：①先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是______________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入________（写化学式）。

（2）下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式______________。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是____________________________。

（3）改课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：溶液的pH；假设二：______________；假设二：______________； ……

（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。（已知：溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定）

为探究外界条件对H2(g)+I2(g)2HI (g)　△H＜0 反应速率的影响，设计下表所示实验

（1）完成上表中的空格。

（2）实验Ⅰ中，I2的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化如下图所示。

根据图中数据回答下列问题：

①在0～1min内反应的平均速率ν（HI）= _________。

②在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中I2的物质的量浓度（c）随时间（t）变化的曲线，并进行必要的标注。

③保持容器容积不变，向其中加入1molH2，反应速率____________（选填“加快、减慢、不变、不确定”）。

④该同学还想用此反应研究压强对化学平衡移动的影响，请问能否达到实验目的？ _________（填“能”、不能”），原因是__________________________

铜和稀硝酸在常温常压下反应，开始时反应非常慢，但是随着反应的进行，反应速率不断地加大。某校合作学习小组的同学拟探究影响其速率的主要因素。

（1）甲同学认为是生成的Cu2+对该反应起催起作用，欲验证其假设是否正确，其实验方法是_________________________________。

（2）乙同学依据铜和硝酸是放热反应，拟研究温度升高是否为该反应速度率不断加大的主要原因，实验结果如下

由此可得出的结论是：_____________________________。

（3）丙同学查阅文献，得知稀硝酸与铜反应，还原产物起始也是NO2，NO2对该反应起催化作用。通过下列装置验证。实验发现左侧3min后开始大量产生气泡，右侧40min内无明显变化。

①氢氧化钠溶液的作用是_______________________。

②该学生设计在左侧加的是2mol·L-1 HNO3溶液，右侧加的是2．2mol·L-1硝酸。左侧浓度稍偏小，这样设计主要是考虑到______________________。

（4）丁同学与丙同学交流后，他将实验改进为：在试管中加入3mL2mol·L-1HNO3并放入铜片，然后加入几粒NaNO2晶体，发现只需1秒钟，铜片表面就开始产生气泡。由丁的实验可得出的结论是_________________________________。

影响化学反应速率的客观因素有许多，如温度、浓度、压强、催化剂、表面积等，因此探究客观条件与化学反应速率关系的实验设计及改进也就许许多多。

某同学设计了如下实验：

①实验装置如图所示。取少量(质量为mg)粉末状的MnO2，滴加适量水制成团粒状，全部放在广口瓶A里，并尽量靠近瓶壁，分液漏斗里装入3mL 20％的过氧化氢溶液。广口瓶B中加入2／3容积的水(滴加几滴红墨水以增强实验效果)。

②将广口瓶A中装有二氧化锰的一侧稍垫高些，然后打开分液漏斗的活塞使过氧化氢溶液流入广口瓶中，待液面降至活塞处时关闭活塞(过氧化氢溶液和二氧化锰未接触)。

③将广口瓶A放平，使过氧化氢溶液与二氧化锰接触。

④待反应完毕后，将广口瓶A中的固体物质全部分离出来，称其质量仍为mg。通过其他实验证实，该固体全部是MnO2。

请结合所学知识回答下列问题：

（1）第②步操作，广口瓶A中的现象为________________，广口瓶B处的现象为________________。

（2）第③步操作，广口瓶A中的现象为________________，广口瓶B处的现象为________________。

（3）通过该实验，对二氧化锰的作用，你能得出的结论：________________，有关反应的方程式为

_____________________。

选做题

经研究知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。

回答相关问题：

(1) 定性分析：如图甲可通过观察________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是__________________，写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式 ________________________。  

(2) 定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，实验中需要测量的数据是________________。检查乙装置气密性的方法是___________________。

(3) 0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应： 2X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)， 2 min末生成0.2 mol W，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol/(L·min)，则前2 min内，用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________；2 min末时Y的物质的量浓度为________；化学方程式中，Z的化学计量数n＝________。

(4) 在一定温度下，反应：2A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)在恒容容器中进行，不能说明该反应已经达到平衡的是________ 

A．容器内的压强不随时间而变化 B．混合气的密度不再随时间而变化 C．A的质量不再改变  D．平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变