14．高鐵酸鉀是一種新型非氯高效消毒劑，常用于工業(yè)廢水與城市生活污水的處理．某小組同學為研究高鐵酸鉀對水溶液中苯酚的降解反應速率，在恒定實驗溫度298K或318K條件下（其余實驗條件見下表），設計如下對比實驗．
（1）請完成下列實驗設計表：
實驗編號pH投料比（高鐵酸鉀與苯酚的質(zhì)量比）T/KFe3+實驗目的
Ⅰ410：12980參照實驗
Ⅱ48：12980
Ⅲ探究溫度對該降解反應速率的影響
（2）若還要探究溶液的pH和Fe3+的存在對該降解反應速率的影響，除實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，至少還需進行2次對比實驗．
（3）某同學以實驗Ⅰ為參照實驗，經(jīng)過大量實驗通過HPLC法測得不同pH下高鐵酸鉀對水溶液中苯酚的去除率，其結(jié)果如圖所示．
①工業(yè)上使用高鐵酸鉀除去廢水中的苯酚時，pH控制在2.5左右．
②依據(jù)圖中信息，給出一種使反應停止的方法：向反應液中加入硫酸，使溶液pH＜2．

分析 （1）根據(jù)實驗設計表可知，實驗Ⅰ、Ⅱ的探究投料比不同，其他條件相同，從而確定實驗目的；其他條件不變，改變溫度，反應速率改變；
（2）所做的實驗至少有改變pH的實驗、加Fe3+的實驗；
（3）①根據(jù)去除率圖可知pH控制在2.5時去除率最大；
②根據(jù)去除率圖可知pH小于2時，去除率為0．

解答 解：（1）根據(jù)實驗設計表可知，實驗Ⅰ、Ⅱ的探究投料比不同，其他條件相同，所以實驗Ⅱ的目的是探究投料比對該降解反應速率的影響；其他條件不變，改變溫度，反應速率改變，即與對實驗相比，溫度不同即可；
故答案為：探究投料比對該降解反應速率的影響；4；10：1；318；0；
（2）要探究溶液的pH和Fe3+的存在對該降解反應速率的影響，所做的實驗至少有改變pH的實驗、加Fe3+的實驗，即除實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，至少還需進行2次；
故答案為：2；
（3）①由去除率圖可知pH控制在2.5時去除率最大，所以工業(yè)上使用高鐵酸鉀除去廢水中的苯酚時，pH控制在2.5；
故答案為：2.5；
②根據(jù)去除率圖可知pH小于2時，去除率為0，所以向反應液中加入硫酸，使溶液pH＜2即可使反應停止；
故答案為：向反應液中加入硫酸，使溶液pH＜2．

點評 本題考查了探究影響化學反應速率的因素以及讀圖的能力，注意做對比實驗時只能改變一個條件，其它條件必須相同，否則無法得出正確結(jié)論．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

5．用如圖所示的方法研究某氣體的性質(zhì)，這種方法是（　　）
A．實驗法B．觀察法C．比較法D．分類法

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．制備溴苯的實驗裝置如圖所示，回答下列問題：
（1）儀器A的名稱為三頸燒瓶，冷凝管B有E、F兩個管口，冷卻水應從E處進入．
（2）寫出A中苯發(fā)生反應的化學方程式
（3）下列說法不正確的是A（單選）
A．三頸燒瓶中左邊的分液漏斗中加入的是苯和溴水
B．導管不能插入錐形瓶中的液面之下，目的是防止倒吸
C．錐形瓶中的導管口出現(xiàn)大量白霧
D．堿石灰作用是防止有毒氣體逸出，污染環(huán)境
（4）右側(cè)分液漏斗中的NaOH溶液在反應反應后時加入A中（填寫“反應前”、“反應中”或者“反應后”），用其作用是除去溴苯中的溴，此時液體出現(xiàn)分層現(xiàn)象，下層液體為溴苯（填名稱）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

2．實驗室常用苯甲醛在濃氫氧化鈉溶液中制備苯甲醇和苯甲酸．
已知：
①+NaOH→+
②RCHO$\stackrel{NaHSO_{3}溶液}{→}$（不容于醚，可溶于水）
③苯甲酸易溶于乙醇，微溶于冷水，可溶于熱水．
④乙醚沸點34.6℃，密度0.7138，易燃燒．當空氣中含量為1.83～48.0%時易發(fā)生爆炸．
主要實驗裝置和步驟如下：
Ⅰ．向如圖所示裝置中加入8g氫氧化鈉和30mL水，攪拌溶解，稍冷后加入10mL苯甲醛．在攪拌下反應40min后，停止加熱，從儀器a上口加入冷水20mL，冷卻至室溫．
Ⅱ．用乙醚萃取并分液．水層保留待用．醚層依次用少量飽和亞硫酸氫鈉溶液和蒸餾水洗滌后，分出醚層，倒入干燥的錐形瓶，加無水硫酸鎂干燥，注意錐形瓶上要加塞．將錐形瓶中溶液轉(zhuǎn)入蒸餾裝置，加熱蒸出乙醚；再升高溫度，收集198℃～204℃的餾分得產(chǎn)品A．
Ⅲ．將步驟Ⅱ萃取后備用的水層慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL水的混合物中，同時用玻璃棒攪拌，析出白色固體．冷卻，抽濾，得到粗產(chǎn)品，然后提純得產(chǎn)品B．
根據(jù)以上步驟回答下列問題：
（1）寫出玻璃儀器a的名稱冷凝管；其作用是冷凝、回流苯甲醛．
（2）步驟Ⅱ萃取時用到的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒外，還需分液漏斗，飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌的目的是除去過量的苯甲醛，
（3）產(chǎn)品A為苯甲醇，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為水浴加熱．
（4）步驟Ⅱ用無水硫酸鎂干燥時需要在錐形瓶上加塞，其原因是防止因乙醚揮發(fā)而導致空氣中乙醚含量達到爆炸極限．
（5）抽濾過程中需要洗滌產(chǎn)品晶體，下列液體最適合的是C．
A．無水乙醇  B．飽和NaHCO3溶液       C．冷水       D．濾液
（6）停止抽濾的操作方法是先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶之間的橡皮管，再關(guān)閉水龍頭（或抽氣泵）．提純B的粗產(chǎn)品的實驗操作名稱為重結(jié)晶．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．醇脫水是合成烯烴的常用方法，實驗室合成環(huán)己烯的反應如下，$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$，實驗裝置如圖所示．可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如表：
相對分子質(zhì)量密度/（g•cm-3）沸點/℃溶解性
環(huán)乙醇1000.9618161微溶于水
環(huán)己烯820.810283難溶于水
合成反應：
在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸．b中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90℃．
分離提純：將餾出物倒入分液漏斗中依次用少量5%碳酸鈉溶液和蒸餾水洗滌，分離后加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時間后棄去氯化鈣，最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10g．
回答下列問題：
（1）裝置b的名稱是冷凝管．
（2）加入碎瓷片的作用是防暴沸，如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片，應該采取的正確操作是B（填正確答案標號）
A．立即補加     B．冷卻后補加      C．不需補加       D．重新配料
（3）本實驗中最容易產(chǎn)生的有機副產(chǎn)物為．
（4）在本實驗分離過程中，產(chǎn)物應該從分液漏斗的上口倒出（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是吸收產(chǎn)物中少量的水．
（6）本實驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是61%．

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19．如圖為有關(guān)制備CuSO4的途徑及性質(zhì)，請回答下列相關(guān)問題：

（1）途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3：2，寫出反應的離子方程式Cu+2NO3-+8H+=Cu2++2NO↑+4H2O；
（2）三種途徑能更好地體現(xiàn)了綠色化學思想的是②（填序號），寫出反應的離子方程式2Cu+O2+4H+=Cu2++2H2O；
（3）若混合氣體X有兩種氣體，X可能是SO2和SO3嗎？否（填是或否），為什么：生成物就只有Cu2O、SO2和SO3三種物質(zhì)，銅和硫元素化合價都降低，得到電子，而沒有元素失去電子不可能．
（4）實驗測得X有三種物質(zhì)組成，而且溫度不同氣體的物質(zhì)的量之比不同，寫出一種可能的化學方程2CuSO4$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑；1mol CuSO4在1100℃分解所得混合氣體X中O2可能為0.75mol嗎：不可能（填可能或不可能），為什么：若1mol CuSO4分解生成0.75molO2，則失電子為3mol，而1molCu得到1mol電子，1molS得到2mol電子都轉(zhuǎn)化為SO2沒有SO3生成．
（5）Y可能為一類常見的有機物，以含碳原子最少的物質(zhì)為例寫出反應的化學方程式：HCHO+4Cu（OH）2+2NaOH$\stackrel{△}{→}$Na2CO3+2Cu2O+6H2O．

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6．（1）有機物用系統(tǒng)命名法命名：3，4-二甲基-3-乙基己烷
（2）寫出4-甲基-2-乙基-1-戊烯的結(jié)構(gòu)簡式：CH2=C（C2H5）CH2CH（CH3）2
（3）下列物質(zhì)中屬于同系物的是C
①CH3CH2Cl    ②CH2═CHCl      ③CH3CH2CH2Cl④CH2ClCH2Cl   ⑤CH3CH2CH2CH3   ⑥CH3CH（CH3）2
A．①②B．①④C．①③D．⑤⑥

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3．金屬銅能被氯化鐵濃溶液腐蝕，其化學反應是：Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2．現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mL氯化鐵濃溶液中，有9.6g銅被腐蝕掉．取出印刷線路板，向溶液中加入8.4g鐵粉，經(jīng)充分反應，溶液中還存在4.8g不溶解的物質(zhì)．（設溶液體積不變，且不考慮金屬離子水解）．請回答下列問題：
（1）向溶液中加入鐵粉后，發(fā)生反應的離子反應方程式為Fe+2Fe3+═3Fe2+，F(xiàn)e+Cu2+═Fe2++Cu．
（2）充分反應后，溶液中存在4.8g不溶物的成分為Cu．
（3）充分反應后溶液中一定不存在的金屬離子為Fe3+，一定存在的金屬離子是Cu2+和Fe2+．
（4）由化學方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2知，溶液中離子氧化性Fe3+大于Cu2+（填“大于”、“等于”、“小于”）．

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4．下列對知識的整理錯誤的一組是（　�。�
A．化學與健康：多吃水果有利于補充維生素；用工業(yè)鹽（亞硝酸鈉）腌制蔬菜
B．化學與能源：煤、石油、天然氣都屬于化石能源；風能、太陽能等屬于新能源
C．化學與應用：用食醋除去水壺中的水垢；用活性炭除去冰箱中的異味
D．化學與安全：點燃可燃性氣體前先驗純；進入久未開啟的菜窖先做“燈火試驗”

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