实验题 适中0.65 引用1 组卷105
芬顿(Fenton)反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术,常用于处理水体和大气中的污染物。
I.传统“Fe2+-H2O2”体系
(1)Fe2+在降解过程中起催化作用,反应前后质量和______ 不变。
为了探究Fenton法对有机污染物(p-CP)降解速率的影响因素,用一定浓度的H2O2溶液和FeSO4,溶液进行如图实验,测得有机污染物(p-CP)浓度的变化情况如图1所示。
(2)①对比A、B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物(p-CP)的速率。分析图1中对应的曲线,得到上述结论的依据为_______ 。
②本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外,还研究了______ 对Fenton法降解有机污染物(p-CP)速率的影响。实验D中的X的值是______ 。
③为测定不同时间内有机污染物的浓度,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。根据图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法________ 。
II.“纳米零价铁—H2O2”体系
纳米零价铁粒径较小,比表面积较大,吸附性和反应活性较高,因此“纳米零价铁H2O2”体系应用前景更广。
(3)除去工业烟气中的NO:一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。①除去NO的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O,反应中化合价改变的元素有______ 。(填元素符号)
②此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,还具有的作用是_______ 。
③NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是______ 。
I.传统“Fe2+-H2O2”体系
(1)Fe2+在降解过程中起催化作用,反应前后质量和
为了探究Fenton法对有机污染物(p-CP)降解速率的影响因素,用一定浓度的H2O2溶液和FeSO4,溶液进行如图实验,测得有机污染物(p-CP)浓度的变化情况如图1所示。
编号 | H2O2溶液/mL | FeSO4溶液/mL | 蒸馏水/mL | pH | 温度/℃ |
A | 1.5 | 3.5 | 10 | 3 | 25 |
B | 1.5 | 3.5 | 10 | 3 | 40 |
C | 3.5 | 3.5 | 8 | 3 | 25 |
D | 1.5 | 4.5 | X | 3 | 25 |
E | 1.5 | 3.5 | 10 | 10 | 25 |
(2)①对比A、B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物(p-CP)的速率。分析图1中对应的曲线,得到上述结论的依据为
②本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外,还研究了
③为测定不同时间内有机污染物的浓度,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。根据图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法
II.“纳米零价铁—H2O2”体系
纳米零价铁粒径较小,比表面积较大,吸附性和反应活性较高,因此“纳米零价铁H2O2”体系应用前景更广。
(3)除去工业烟气中的NO:一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。①除去NO的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O,反应中化合价改变的元素有
②此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,还具有的作用是
③NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是
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人教版新课标化学教材九年级上册“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
【实验结论】
(1)A中产生的气体是______ ;
(2)实验II、III证明:氧化铁的______ 和______ 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式______ 。
【实验评价】
(4)实验设计IV的目的是______ ;
(5)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是______ 。
【实验拓展】
(6)查阅资料得知,CuO、CuSO4、、、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
I、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
II、待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
III、将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
IV、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是
(2)实验II、III证明:氧化铁的
(3)写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式
【实验评价】
(4)实验设计IV的目的是
(5)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是
【实验拓展】
(6)查阅资料得知,CuO、CuSO4、、、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 |
B.同一个化学反应可以有多种催化剂 |
C.催化剂只能加快化学反应的速率 |
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 |
如图是教材探究二氧化锰对过氧化氢的分解反应是否具有催化作用的实验装置图。请回答下列问题。
(1)丙图的实验现象是____________________ ,根据甲图实验的现象和丙图实验的现象的对比,可以说明二氧化锰对过氧化氢反应的影响是________________ ;此过程发生反应的化学方程式为_____________ 。
(2)如果在实验前用精密天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰______________ (填“操作”),再称量,发现二氧化锰的质量没有改变。
(3)仅凭上述实验还不能说明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,因为上述实验还没有探究二氧化锰的化学性质是否改变,具体的做法是___________________________________________________ 。
(4)下表是张南同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据分析,你能得出的结论是______ 。
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
(1)丙图的实验现象是
(2)如果在实验前用精密天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰
(3)仅凭上述实验还不能说明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,因为上述实验还没有探究二氧化锰的化学性质是否改变,具体的做法是
(4)下表是张南同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据分析,你能得出的结论是
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
催化剂/时间(min)/浓度 | 30%H2O2溶液 | 15%H2O2溶液 | 5%H2O2溶液 |
加入Wg MnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
小明设计实验证明“二氧化锰能加快氯酸钾的分解”。请你帮助他完成下列实验报告:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | ||
各步骤结论 | 总结 | |||
实验一 | 取少量氯酸钾于试管中,加热至熔融,伸入带火星的木条 | 木条接近试管底部,木条 | 加热氯酸钾产生氧气,但是反应所需温度较高 | 二氧化锰能加快氯酸钾的分解 |
实验二 | 取少量二氧化锰于试管中,加热,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | 加热二氧化锰不能产生氧 气 | |
实验三 | 木条在试管口立即复燃 | 二氧化锰能加快氯酸钾的分解 | ||
实验反思:若要证明二氧化锰是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证二氧化锰在化学反应前后的 |
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