某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7．光照下，草酸（H2C2O4）能將其中的Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+．某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe（SO4）4?24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用．為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下：
（1）在25℃下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）．
| 實驗編號 | 初始pH | 廢水樣品體積/mL | 草酸溶液體積/mL | 蒸餾水體積/mL |
| ① | 4 | 60 | 10 | 30 |
| ② | 5 | 60 | 10 | 30 |
| ③ | 5 | 60 |
（2）上述反應(yīng)后草酸被氧化的離子方程式為
Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O
Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O
（3）實驗①和②的結(jié)果表明
溶液pH對該反應(yīng)的速率有影響
溶液pH對該反應(yīng)的速率有影響
；實驗①中0～t1時間段反應(yīng)速率v（Cr3+）=2
（
c
0
-
c
1
）
t
1
2
（
c
0
-
c
1
）
t
1
（4）該課題組對鐵明礬[Al2Fe（SO4）4?24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：
假設(shè)一：Fe2+起催化作用：
假設(shè)二：
Al3+起催化作用
Al3+起催化作用
；假設(shè)三：
SO42-起催化作用
SO42-起催化作用
；…
（5）請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容．
（除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O、Al2（SO4）3等．溶液中Cr2O72-的濃度可用儀器測定）
| 實驗方案（不要求寫具體操作過程） | 預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論 |
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用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O代替實驗①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實驗①相同，進(jìn)行對比實驗 用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O代替實驗①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實驗①相同，進(jìn)行對比實驗
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反應(yīng)進(jìn)行相同時間后，若溶液中c（Cr2O72-）大于實驗①中c（Cr2O72-），則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c（Cr2O72-）相同，則假設(shè)一不成立 反應(yīng)進(jìn)行相同時間后，若溶液中c（Cr2O72-）大于實驗①中c（Cr2O72-），則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c（Cr2O72-）相同，則假設(shè)一不成立
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【答案】Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O；溶液pH對該反應(yīng)的速率有影響；；Al3+起催化作用；SO42-起催化作用；用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O代替實驗①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實驗①相同，進(jìn)行對比實驗；反應(yīng)進(jìn)行相同時間后，若溶液中c（Cr2O72-）大于實驗①中c（Cr2O72-），則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c（Cr2O72-）相同，則假設(shè)一不成立
2
（
c
0
-
c
1
）
t
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【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(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：28引用：4難度：0.1
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1．控制變量法是化學(xué)實驗的常用方法之一，如圖所示實驗探究影響反應(yīng)速率的因素是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：42引用：3難度：0.6 -
2．（一）Fenton法常用于處理含有難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物．現(xiàn)運用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響．實驗中控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K下設(shè)計如下對比實驗（其余實驗條件見下表）：
（1）編號③的實驗?zāi)康氖?!--BA-->實驗序號 實驗?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30 ．
（2）實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示．請根據(jù)實驗①曲線，計算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（p-CP）=．
（3）實驗①②表明，溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是．
（二）已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2．正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm（I-）cn（Fe3+）（k為常數(shù)）
（4）請分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問題：
①在v=kcm（I-）cn（Fe3+）中，m、n的值為c（I-）/（mol?L-1） c（Fe3+）/（mol?L-1） v/（mol?L-1?s-1） （1） 0.20 0.80 0.032k （2） 0.60 0.40 0.144k （3） 0.80 0.20 0.128k ．（選填A(yù)、B、C、D）
A．m=1，n=1 B．m=1，n=2 C．m=2，n=1 D．m=2，n=2
②I-濃度對反應(yīng)速率的影響Fe3+濃度對反應(yīng)速率的影響（填“＜”、“＞”或“=”）．
（三）一定溫度下，反應(yīng)FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為3.0，該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應(yīng)．請通過計算回答：
（5）v（正）v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中，在相同溫度下達(dá)到平衡，則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為．發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：19引用：2難度：0.5 -
3．為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，某研究小組設(shè)計了如下五個實驗。按要求回答下列問題（已知：Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用）。
（1）為探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實驗（填序號，下同），選擇的依據(jù)是。
（2）為探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，同時探究催化劑不同催化效果不同，應(yīng)選擇實驗。
（3）通過觀察發(fā)現(xiàn)實驗⑤比實驗③現(xiàn)象明顯，其原因是。
（4）根據(jù)上述實驗，用H2O2快速制取少量O2，可采取的三條措施為。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：7引用：5難度：0.5
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