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具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體是一種高效光催化劑,可用于實現(xiàn)“碳中和”,也可用于降解有機污染物。
Ⅰ.配位-沉淀法制備Ag3PO4高效光催化劑
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已知:?。瓵g3PO4難溶于水,可溶于硝酸;
ⅱ.Ag3PO4沉淀的生成速率會影響其結(jié)構(gòu)和形貌,從而影響其光催化性能;
ⅲ.銀氨溶液中存在:Ag(NH32+?Ag++2NH3
(1)配制銀氨溶液時的反應(yīng)現(xiàn)象是
先產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加氨水,溶液變澄清
先產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加氨水,溶液變澄清

(2)加入Na2HPO4溶液時,發(fā)生以下反應(yīng),請將離子方程式補充完整:
3
3
Ag(NH32++
HPO
2
-
4
HPO
2
-
4
+
OH-
OH-
=
6
6
NH3+
Ag3PO4
Ag3PO4
+
1
1
H2O
H2O

(3)AgNO3和Na3PO4在溶液中反應(yīng)也可制得Ag3PO4固體,但制得的Ag3PO4固體光催化性能極差。從速率角度解釋其原因:
AgNO3和Na3PO4溶液中Ag+
PO
3
-
4
濃度較大,沉淀反應(yīng)速率快,不利于生成具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體
AgNO3和Na3PO4溶液中Ag+
PO
3
-
4
濃度較大,沉淀反應(yīng)速率快,不利于生成具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體
。
Ⅱ.Ag3PO4光催化劑的使用和再生
已知:Ag3PO4晶體在光照條件下發(fā)揮催化作用時,首先引發(fā)反應(yīng)。a.Ag3PO4
可見光
[Ag3PO4]+e-
(4)Ag3PO4光催化CO2制備甲醇可實現(xiàn)“碳中和”,a的后續(xù)反應(yīng):2H2O+4[Ag3PO4]
可見光
O3+4H++4Ag3PO4,CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O,則由CO2制備甲醇的總反應(yīng)的化學方程式為
2CO2+4H2O
A
g
3
P
O
4
可見光
2CH3OH+3O2
2CO2+4H2O
A
g
3
P
O
4
可見光
2CH3OH+3O2

(5)Ag3PO4光催化降解RhB(代表有機污染物),RhB被氧化成CO2和H2O。a的后續(xù)反應(yīng)O2+e-=
O
-
2
,H2O+[Ag3PO4]=H++?OH+Ag3PO4
注:Ag3PO4在該催化過程中可能發(fā)生光腐蝕,生成單質(zhì)銀,影響其光催化性能。
用Ag3PO4依次降解三份相同的廢水,測得3次降解過程中RhB的殘留率(c/co:即時濃度與起始濃度之比)隨時間變化的曲線如圖。
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①下列說法正確的是
abc
abc
(填字母序號)。
a.?OH和
O
-
2
是降解RhB的重要氧化劑
b.第1次使用后Ag3PO4的光催化性能降低
c.該實驗條件下,Ag3PO4使用兩次即基本失效
②第1次光降解時,0~25min內(nèi)的反應(yīng)速率為
6
2500
M
6
2500
M
mol/(L?min)(廢水中RhB初始濃度co為100mg/L,RhB的摩爾質(zhì)量為Mg/mol)。

【答案】先產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加氨水,溶液變澄清;3;
HPO
2
-
4
;OH-;6;Ag3PO4↓;1;H2O;AgNO3和Na3PO4溶液中Ag+
PO
3
-
4
濃度較大,沉淀反應(yīng)速率快,不利于生成具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體;2CO2+4H2O
A
g
3
P
O
4
可見光
2CH3OH+3O2;abc;
6
2500
M
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:111引用:3難度:0.4
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  • 1.下列推斷合理的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:26引用:1難度:0.9
  • 2.(1)反應(yīng)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-常用于精鹽中碘含量測定。某同學利用該反應(yīng)探究濃度對反應(yīng)速率的影響。實驗時均加入1mL淀粉溶液做指示劑,若不經(jīng)計算,直接通過褪色時間的長短判斷濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系,下列試劑中應(yīng)選擇
     
     (填序號)。
    ①1mL  0.01mol?L-1的碘水             ②1mL  0.001mol?L-1的碘水
    ③4mL  0.01mol?L-1的Na2S2O3溶液     ④4mL  0.001mol?L-1的Na2S2O3溶液
    (2)若某同學選取①③進行實驗,測得褪色時間為4s,計算υ(S2O32-)=
     

    發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:3難度:0.3
  • 3.某校的探究小組同學想研究氧化銅能否在氯酸鉀的受熱分解反應(yīng)中起催化劑的作用,設(shè)計了以下的對比實驗和操作步驟:
    ①任取兩份氯酸鉀,分別放入兩支試管,在其中一份中加入經(jīng)精確稱量的n g氧化銅粉末.
    ②將兩份氯酸鉀同時在相同的條件下加熱,將放出的氣體通入水中,觀察放出氣體的快慢.
    ③停止加熱、冷卻,將原先混有氧化銅的反應(yīng)后的混合物加水溶解,小心過濾,將濾出固體物質(zhì)洗滌并干燥.
    ④觀察濾出固體物質(zhì)的狀態(tài)、顏色.
    ⑤將濾出固體物質(zhì)和炭粉混合,在密閉容器中加熱,并將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,并觀察實驗現(xiàn)象.
    (1)從以上有關(guān)實驗步驟的敘述中可發(fā)現(xiàn)操作方案還存在一些缺陷,請指出并加以改進:
     

    (2)有人換用另一種方法來代替上述第⑤步的操作,請從圖中選擇儀器中連接成一套實驗裝置,這套實驗裝置中導管的連接順序是
     
     
    、
     
     
    、
     
     
    、
     
     
    (按氣流方向從左往右).最末端相連裝置的作用是
     

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    發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:1難度:0.5
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