【題目】H2O2可降解廢水中的有機(jī)物,活性炭(AC)能促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基(·OH),提高對(duì)水中有機(jī)化合物的降解率。實(shí)驗(yàn)表明,AC表面的酸堿性會(huì)影響H2O2的分解反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室中,將純化的AC在氮?dú)?60mL·min-1)和氨氣(20mL·min-1)氣氛中于650℃熱處理2h可制得氨氣改性活性炭(ACN);卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)純化AC:將AC研磨后置于10%鹽酸中浸泡6h除去灰分,用蒸餾水洗滌至中性。研磨的目的是_____________。為了防止放置過(guò)程中再次吸水,烘干后的AC應(yīng)置于_________(填儀器名稱)中備用。

(2)制備ACN

檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作是_________,其目的是_________;一段時(shí)間后,打開(kāi)電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)活塞K1、K2、K3的狀態(tài)為______________。U型管b內(nèi)試劑B的作用是____________________。

(3)通過(guò)氨氣改性處理后,得到的ACN表面仍有少量羧基和酚羥基,其含量可采用滴定法測(cè)定。測(cè)定羧基含量的方法:在錐形瓶中加入ACN 0.5g,加入0.05mol· L-1X溶液a mL。上恒溫?fù)u床,吸附平衡。以甲基橙作指示劑,用0.1mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸反滴定剩余的X溶液,標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的平均用量為bmL。則X________(填“NaOH”“Na2CO3”或“NaHCO3”),計(jì)算所得活性炭表面的羧基含量為______mol·kg-1(已知:ACN中,羧基的Ka=1.0×10-4、酚羥基的Ka=5.0×10-9、碳酸的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11;用含a、b的代數(shù)式表示)。

(4)某課題組以2500mg·L-1苯酚溶液為模型廢水,研究ACACN表面的酸堿性對(duì)H2O2降解苯酚的影響,得到如下圖像:

由圖像可知,________(填“AC”或“ACN”)更有利于H2O2降解苯酚,原因是__________________________________。

【答案】增大接觸面積,提高酸洗滌效率 干燥器 通入氮?dú)?/span> 將裝置內(nèi)的空氣趕走,以免干擾實(shí)驗(yàn) 關(guān)閉K1,打開(kāi)K2、K3 防止燒杯中的水蒸氣進(jìn)入管式爐 NaHCO3 0.1a-0.2b ACN ACN表面呈堿性,有利于雙氧水分解產(chǎn)生羥基

【解析】

1)研磨的目的是增大接觸面積,提高酸洗滌效率;為了防止放置過(guò)程中再次吸水,烘干后的AC應(yīng)置于干燥器中備用,故答案為:增大接觸面積,提高酸洗滌效率;干燥器;

2)加熱前應(yīng)通入氮?dú),將裝置內(nèi)的空氣趕走,以免干擾實(shí)驗(yàn);關(guān)閉K1,打開(kāi)K2、K3,打開(kāi)電爐并加熱反應(yīng)管; U型管b內(nèi)試劑B的作用是防止燒杯中的水蒸氣進(jìn)入管式爐,故答案為:通入氮?dú);將裝置內(nèi)的空氣趕走,以免干擾實(shí)驗(yàn);關(guān)閉K1,打開(kāi)K2、K3;防止燒杯中的水蒸氣進(jìn)入管式爐;

3)能和酚羥基反應(yīng)的有:Na2CO3,NaOH;能和羧酸反應(yīng)的有:Na2CO3,NaOH,NaHCO3,所以測(cè)定羧基含量用NaHCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液;根據(jù)NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知,剩余的nNaHCO3)= nHCl)=0.1×b×10-3 mol,根據(jù)CH3COOH+ NaHCO3=CO2↑+H2O+ CH3COONa,nCH3COOH)=(0.05×a×0-3-0.1×b×10-3mol,羧基含量為[(0.05×a×0-3-0.1×b×10-3)/0.5×10-3]mol·kg-1=(0.1a-0.2b) mol·kg-1,故答案為:NaHCO3;0.1a-0.2b;

4)根據(jù)圖像可知,ACN苯酚剩余率更少,降解的更多,因?yàn)?/span>ACNACpH相比,ACN表面顯堿性,有利于雙氧水分解產(chǎn)生羥基,故答案為:ACN;ACN表面呈堿性,有利于雙氧水分解產(chǎn)生羥基。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室用下面裝置測(cè)定FeOFe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量,D裝置的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeOFe2O3的混合物。

1)實(shí)驗(yàn)前如何檢驗(yàn)裝置A的氣密性________________________________________;

2)為了實(shí)驗(yàn)安全,在點(diǎn)燃酒精燈前,在F裝置出口b處必須_____________________;

3)裝置C中盛裝的液體是濃硫酸,則裝置B的作用是_________________________;

4U形管E右邊又連接干燥管F的目的是___________。

5)若FeOFe2O3固體混合物的質(zhì)量為23.2 g,反應(yīng)完全后U形管的質(zhì)量增加7.2 g,則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為________g。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng),通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_________;

2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質(zhì)攪拌棒代替?_____(填不能),其原因是_________

3)實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是_________;實(shí)驗(yàn)中若改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量_____(填相等不相等),若實(shí)驗(yàn)操作均正確,則所求中和熱________(填相等不相等);

4)已知在稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 水時(shí),放出57.3 kJ的熱量,則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: _____________。

5)倒入NaOH溶液的正確操作是 _________

A.沿玻璃棒緩慢倒入  B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入

6)某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出的中和熱與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)____________。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差;

b.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定HCl溶液的溫度;

c.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù);

d.倒完NaOH溶液后,發(fā)現(xiàn)裝NaOH燒杯內(nèi)有極少量殘留液。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)高溫條件下反應(yīng)機(jī)理的研究一直是化學(xué)動(dòng)力學(xué)的重要課題,科研工作者研究了1000K下丙酮的熱分解反應(yīng)并提出了如下反應(yīng)歷程:

回答下列問(wèn)題:

(1)上述歷程是根據(jù)兩個(gè)平行反應(yīng)提出的,其中一個(gè)為CH3COCH3CH4+CH2=C=O,該反應(yīng)的快慢主要由上述歷程中的反應(yīng)______(填序號(hào))決定,另一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________,反應(yīng)速率常數(shù)k4______k5。(填“>”或“<”)。

(2)CH2=C=O(乙烯酮)可以與乙醇發(fā)生加成反應(yīng)生成酯,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。

(3)一定溫度下,在2L密閉容器中充入1molCH3COCH3發(fā)生上述兩個(gè)平行反應(yīng),提高乙烯酮反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是___________;

a.再充入1molCH3COCH3 b.及時(shí)分離出CH4 c.使用適宜的催化劑

達(dá)到平衡后,測(cè)得容器中存在a molCH4b mol CO,則CH3COCH3(g)CH4(g)+CH2=C=O(g)在該溫度下的平衡常數(shù)K_____mol·L-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(4)分解產(chǎn)物中的CH4可用于制備氫氣:

反應(yīng)ICH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=206.2kJ·mol-1

反應(yīng)Ⅱ:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=165.0kJ·mo1-1

寫(xiě)出CO與水蒸氣反應(yīng)生成CO2的熱化學(xué)方程式:_________________。830℃時(shí),反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=1.2mol2·L-2,該溫度下,測(cè)得密閉容器中各物質(zhì)的濃度為c(CH4)=2.0mol·L-1、c(H2O)=4.0mol·L-1、c(CO2)=2.0mol·L-1、c(H)=2.0mol·L-1,則此時(shí)v_____v(填“>”“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。

則下列熱化學(xué)方程式不正確的是(  )

A. 1/2A2(g)1/2B2(g)AB(g) ΔH=-91.5kJ·mol1

B. A2(g)B2(g)2AB(g) ΔH=-183kJ·mol1

C. 2AB(g)A2(g)B2(g) ΔH=+183kJ·mol1

D. 1/2A2(g)1/2B2AB(g) ΔH=+91.5kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在潮濕的深層土壤中,鋼管主要發(fā)生厭氧腐蝕,有關(guān)厭氧腐蝕的機(jī)理有多種,其中一種理論為厭氧細(xì)菌可促使SO42H2反應(yīng)生成S2,加速鋼管的腐蝕,其反應(yīng)原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.正極的電極反應(yīng)式為:2H2O2eH22OH

B.SO42H2的反應(yīng)可表示為:4H2SO42S24H2O

C.鋼管腐蝕的直接產(chǎn)物中含有FeS、Fe(OH)3

D.在鋼管表面鍍鋅可減緩鋼管的腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是(

A.常溫下,0.5L 1.0 mol·L-1Na2SO4溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA

B.標(biāo)況下,11.2 L H2O所含電子數(shù)為5NA

C.2.4 g鎂變?yōu)殒V離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NA

D.常溫常壓下,32g氧氣和臭氧的混合物中所含氧原子總數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(一)合成氨工藝(流程如圖1所示)是人工固氮最重要的途徑。2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯(F·Haber)獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年。

N2H2生成NH3的反應(yīng)為:N2(g)H2(g)NH3(g)H(298K)=46.2kJ·mol1

Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài))

化學(xué)吸附:N2(g)2N*;H2(g)2H*

表面吸附:N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*

脫附:NH3*NH3(g)

其中,N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。

請(qǐng)回答:

1)利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有_______________

A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑

2)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),其中為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)1×105Pa、為各組分的平衡分壓,如=p,p為平衡總壓,為平衡系統(tǒng)中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

N2H2起始物質(zhì)的量之比為13,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,NH3的平衡產(chǎn)率為ω,則=____________(用含ω的最簡(jiǎn)式表示)

②圖中可以示意標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K隨溫度T變化趨勢(shì)的是____________

3)實(shí)際生產(chǎn)中,常用工藝條件:Fe作催化劑,控制溫度773K、壓強(qiáng)3.0×107Pa,原料氣中N2H2物質(zhì)的量之比為12.8

①分析說(shuō)明原料氣中N2過(guò)量的理由____________

②關(guān)于合成氨工藝的下列理解,正確的是____________

A.合成氨反應(yīng)在不同溫度下的△H和△S都小子零

B.控制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫,是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率

C.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),在原料氣(N2H2的比例不變)中添加少量惰性氣體,有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率

D.基于NH3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化,不斷將液氨移去,利于反應(yīng)正向進(jìn)行

E.分離空氣可得N2,通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H2,原料氣須經(jīng)過(guò)凈化處理,以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生

(二)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作水處理劑口某同學(xué)通過(guò)“化學(xué)一電解法”探究K2FeO4的合成,其原理如圖2所示.接通電源,調(diào)節(jié)電壓,將一定量C12通入KOH溶液,然后滴入含Fe3的溶液,控制溫度,可制得K2FeO4

1)請(qǐng)寫(xiě)出“化學(xué)法”得到FeO42的離子方程式____________

2)請(qǐng)寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式(含FeO42____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Persi等人以LiTi2O4作負(fù)極,LiFePO4作正極,采用LiClO4ECPCPVdF凝膠作電解質(zhì)溶液,組成新型鋰離子二次電池,電池隔板只允許Li通過(guò),該鋰離子二次電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖,下列說(shuō)法不正確的是

A.若正、負(fù)極材料質(zhì)量相等,當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移1 mol e時(shí),兩極質(zhì)量差為14g

B.放電時(shí),LiFePO4電極的電勢(shì)低于LiTi2O4的電勢(shì)

C.放電時(shí),電解質(zhì)溶液中的LiLiFePO4一極移動(dòng)

D.充電時(shí),LiFePO4電極接電源的正極,發(fā)生氧化反應(yīng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案