1. 生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN氧化的反应).

【相关资料】

①氰化物主要是以CN和[Fe(CN)6]3两种形式存在.

②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.

③[Fe(CN)6]3较CN难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3越稳定,越难被氧化.

【实验过程】

在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,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)

实验

序号

实验目的

初始pH

废水样品体积/mL

CuSO4溶液的体积/mL

双氧水溶液的体积/mL

蒸馏水的体积/mL

为以下实验操作参考

7

60

10

10

20

废水的初始pH对破氰反应速率的影响

12

60

10

10

20

 

7

60

 

 

10


(2)

实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN表示)随时间变化关系如图所示.

实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN)= mol•L1•min1

(3) 实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是 (填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN最终被双氧水氧化为HCO3 , 同时放出NH3 , 试写出该反应的离子方程式: .

(4) 该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(已知:废水中的CN浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤(不要写出具体操作过程)

预期实验现象和结论

 

 

【考点】
化学平衡的影响因素;
【答案】

您现在未登录,无法查看试题答案与解析。 登录
实验探究题 普通
能力提升
真题演练
换一批
1. 实验小组探究酸对Fe3++3SCNFe(SCN)3平衡的影响。将0.005 mol∙L−1FeCl3溶液(接近无色)和0.01 mol∙L−1KSCN溶液等体积混合,得到红色溶液。取两等份红色溶液,进行如下操作并记录现象。
(1) FeCl3水解显酸性的原因是(用方程式表示)。
(2) 甲同学认为加入酸后,会使Fe3++3SCNFe(SCN)3体系中浓度改变,导致该平衡正向移动,溶液颜色加深。
(3) (设计并实施实验)

(查阅资料)

Fe3+和Cl、SO均能发生络合反应:

Fe3++4Cl [FeCl4](黄色);Fe3++2SO [Fe(SO4)2](无色)。

实验I.探究现象a中溶液颜色变化的原因

编号

操作

现象

向2mL红色溶液中滴加5滴水

溶液颜色无明显变化

向2mL红色溶液中滴加5滴3 mol∙L−1KCl溶液

溶液颜色变浅,呈橙色

实验①的目的是

(4) 根据实验①和实验②的结果,从平衡移动角度解释现象a:
(5) 实验Ⅱ.探究现象b中溶液呈浅黄色的原因

编号

操作

现象

取1mL0.0025 mol∙L−1Fe2(SO4)3溶液(无色),加入1mL0.01 mol∙L−1KSCN溶液,再加入5滴1.5 mol∙L−1H2SO4溶液

溶液先变红,加硫酸后变为浅黄色

取1mL 0.005 mol∙L−1FeCl3溶液,    

    

结合实验③可推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种,分别是
(6) 乙同学进一步补充了实验④,确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒只是(5)中的一种,请将实验④的操作及现象补充完整:
实验探究题 困难