高中化学鲁科版-试题列表-第15页

1、

过渡金属催化分解过氧化氢时，会产生羟基自由基( $\cdot OH$ )，其反应活性强、寿命短、存在浓度低，准确测定 $\cdot OH$ 的绝对浓度十分困难，某兴趣小组通过邻菲罗啉 $- Fe$ (Ⅱ)光度法间接测其生成量，反应原理为 ${[Fe {(phen)}_{3}]}^{2 +} + \cdot OH + H^{+} = {[Fe {(phen)}_{3}]}^{3 +} + H_{2} O$ 。

查阅资料：①条件相同时，溶液吸光度A与其物质的量浓度c成正比： $A = k c$ (k为吸光物质的吸收系数)。

② ${Fe}^{2 +}$ 能与邻菲罗啉( $phen$ )形成稳定的配离子 ${[Fe {(phen)}_{3}]}^{2 +}$ ，该配离子能吸收波长为510 $nm$ 的光，而 ${[Fe {(phen)}_{3}]}^{3 +}$ 对波长为510 $nm$ 的光吸收很弱，可忽略不计。

实验一：配制溶液

（1）用 ${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O$ ( $M = 278 g \cdot {mol}^{- 1}$ )晶体配制100 $mL$ 含 $c ({Fe}^{2 +}) = 0.10 mol \cdot L^{- 1}$ 的溶液，应准确称取该晶体的质量是g(分析天平精确度为0.0001g)。另准确称取一定质量 $phen$ 晶体，取一定量 $c ({Fe}^{2 +}) = 0.10 mol \cdot L^{- 1}$ 的溶液配制100 $mL$ 0.01 $mol \cdot L^{- 1}$ ${[Fe {(phen)}_{3}]}^{2 +}$ 溶液备用。配制溶液时需要用到下列仪器中的(填字母)。

（2）配制溶液时需加入一定量的 $H_{2} {SO}_{4}$ 溶液，其原因是(用离子方程式解释)。

实验二：测定羟基自由基生成浓度并探究其影响因素

取若干试管编号，按照下表用量混合反应溶液，并依次测定波长为510 $nm$ 时溶液的吸光度：

编号	0.01 $mol / L$ ${[Fe {(phen)}_{3}]}^{2 +}$ 溶液/ $mL$	0.01 $mol / L$ $H_{2} O_{2}$ 溶液/ $mL$	0.01 $mol / L$ ${Fe}^{2 +}$ 溶液/ $mL$	蒸馏水/ $mL$	吸光度A
0	2.00	0.00	0.00	98.00	1.6
1	2.00	1.00	0.05	96.95	1.2
2	2.00	1.00	0.10	96.90	0.7
3	2.00	1.00	a	96.85	0.3
4	2.00	1.00	0.20	96.80	0.3
5	2.00	1.00	0.25	96.75	0.4

（3）表格中a的数值为，若该实验条件下 ${[Fe {(phen)}_{3}]}^{2 +}$ 的 $k = 1.1 \times 10^{4} L \cdot {mol}^{- 1}$ ，空白样品吸光度 $A_{0} = 1.6$ ，则 $H_{2} O_{2}$ 和 ${Fe}^{2 +}$ 投料比 $V (H_{2} O_{2}) / V ({Fe}^{2 +}) = 5$ 时羟基自由基生成量 $c (\cdot OH) =$ (保留3位有效数字)

分析讨论：该小组同学发现实验过程中实测的空白样品吸光度与文献数值有一定偏差，探究其原因。

提出猜想：在配制 ${FeSO}_{4}$ 溶液时，可能有部分溶质被氧气氧化。

设计实验：

（4）①该小组同学设计实验验证了猜想的正确性，其操作和现象是。

②甲同学提出，为排除氧气氧化的干扰，可在配制溶液时，加入少量 $Fe$ 粉，但乙同学认为不可以，其原因是。

拓展探究：某兴趣小组继续探究 ${Fe}^{2 +}$ 催化 $H_{2} O_{2}$ 分解体系中 $pH$ 对 $\cdot OH$ 生成量的影响(用表观生成率 $\frac{Δ A}{A_{0}}$ 表示)。

（5）按照 $H_{2} O_{2}$ 溶液投入量为1 $mL$ ，在 $V (H_{2} O_{2}) / V ({Fe}^{2 +}) = 5$ 下，用 $H_{2} {SO}_{4}$ 溶液调节不同 $pH$ ，测得 $\cdot OH$ 表观生成率如图所示，已知 ${Fe}^{2 +}$ 随 $pH$ 的升高，存在状态变化： ${Fe}^{2 +} \to Fe {(OH)}^{+} \to Fe {(OH)}_{2}$ ，其不同形态对 $H_{2} O_{2}$ 分解生成 $\cdot OH$ 的表观生成率催化效率不同。下列分析正确的是(填字母)。

A． $Fe {(OH)}^{+}$ 在 $pH$ 为3~5范围内含量最高

B． $Fe {(OH)}_{2}$ 催化 $H_{2} O_{2}$ 产生 $\cdot OH$ 的效率最高

C． $pH$ 大于4之后 $\cdot OH$ 表观生成率下降的原因是 ${Fe}^{2 +}$ 浓度下降

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ
A	牙膏中常加入含氟物质预防龋齿	氟磷灰石的溶解度小于羟基磷灰石
B	工业上电解熔融AlCl₃冶炼铝	AlCl₃的熔点比Al₂O₃低
C	水加热到很高的温度都难以分解	水分子间存在氢键
D	用铝制容器盛装浓硝酸	铝与浓硝酸不反应


A．制备 ${SO}_{2}$	B．氯气尾气处理

C．测定中和反应反应热	D．喷泉实验

选项	劳动项目	化学知识
A	医生：用苯酚水溶液进行环境消毒	苯酚具有酸性
B	交通警察：用酒精测试仪(含重铬酸钾)检测酒驾	乙醇具有还原性
C	清洁工人：用管道疏通剂(含烧碱和铝粒)疏通管道	铝和氢氧化钠溶液反应生成大量氢气
D	炼钢工人：用 ${NH}_{4} Cl$ 溶液处理钢材的锈迹	${NH}_{4} Cl$ 溶液呈酸性


A．称取晶体	B．加热溶解	C．趁热过滤	D．冷却结晶


A．绢画“女史箴图”	B．莲花形玻璃托盏

C．乐器陶埙	D．青铜礼器四羊方尊

相关试卷