早教吧作业答案频道 -->化学-->
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
题目详情
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:
(l)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
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.
(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=___mol•L-1•min-1.
(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.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
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:
(l)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 |
① | 为以下实验操作参考 | 7 | 60 | 10 | 10 | 20 |
② | 废水的初始pH对破氰反应速率的影响 | 12 | 60 | 10 | 10 | 20 |
③ | ___ | 7 | 60 | ___ | ___ | 10 |
(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=___mol•L-1•min-1.
(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.(己知: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 |
▼优质解答
答案和解析
(1)影响该反应的因素有pH以及双氧水的浓度,实验目的为废水的初始pH对破氰反应速率的影响和双氧水的浓度对破氰反应速率的影响,其它量应不变,而且总体积不变,蒸馏水的体积为10mL,所以双氧水的体积为20mL,
故答案为:双氧水的浓度对破氰反应速率的影响;10;20;
(2)根据v=
=
=0.0175mol•L-1•min-1,故答案为:0.0175;
(3)pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化,所以破氰反应速率减小;因为氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HC03,其中的碳由+2价变成+4价,1mol转移2mol的电子,而过氧化氢1mol也转移2mol的电子,所以CN一和H2O2的物质的量之比为1:1,所以反应的离子方程式为:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-,
故答案为:初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化);CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-;
(4)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度,如果在相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用,反之则不起催化作用,故答案为:
故答案为:双氧水的浓度对破氰反应速率的影响;10;20;
(2)根据v=
△C |
△t |
(1.4-0.7)mol•L-1 |
(60-20)min |
(3)pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化,所以破氰反应速率减小;因为氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HC03,其中的碳由+2价变成+4价,1mol转移2mol的电子,而过氧化氢1mol也转移2mol的电子,所以CN一和H2O2的物质的量之比为1:1,所以反应的离子方程式为:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-,
故答案为:初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化);CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-;
(4)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度,如果在相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用,反之则不起催化作用,故答案为:
实验方案(不要求写出具体操作过程) | 预期实验现象和结论 |
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度 | 相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用;若两试管中的CN-浓度相同,则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用 |
看了 生产中可用双氧水氧化法处理电...的网友还看了以下:
兰州近代物理研究所制得了我国首批氧-18气体.18(右上角)8(右下角)O是氧的一种稳定同位素,称为 2020-03-30 …
对溶液中的氧化还原反应与四大基本反应类型的关系下列说法正确的是()A.不可能是氧化还原反应B.置换 2020-05-13 …
臭氧的化学式是O3下列对臭氧的说法不正确的是()A.它由氧元素组成B.它与氧分子互为同分异构体C. 2020-05-14 …
碳一氧平衡是指生物圈中的二氧化碳和氧气能维持相对的平衡,那么能维持碳一氧相对平衡的原因是( ).A 2020-05-16 …
铁的氧化还原反应NO3-对Fe2+的氧化(生成三塔铁)是否遵循一定比例?类似地它对Fe的氧化(生成 2020-05-17 …
氧气是我们身边常见的物质,以下有关氧气的叙述正确的是()A.物质与氧气发生的反应都属于氧化反应B. 2020-06-23 …
碳酸钙是氧化物吗(11点前结束)说明详细原因它含有氧元素吗还有含氧元素的化合物一定是氧化物对吗,不 2020-06-29 …
1.氢氧化铝和氢氧化铁灼烧后分别变为氧化铝和氧化铁,碳酸钠灼烧后变成什么?还是碳酸钠吗?为什么不是 2020-07-03 …
听说缺氧会对大脑组织产生不可逆的损害,高原反应不就是缺氧吗?那高原反应会对大脑造成不可逆的损害吗? 2020-07-04 …
1.准状况下,由一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体6.72升,质量为12克,次混合气物中一氧化碳和二 2020-07-04 …