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菁優(yōu)網(wǎng)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(SO44?24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用.為進一步研究有關(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
4 60 10 30
5 60 10 30
5 60
測得實驗①和②溶液中的Cr2O72-濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示.
(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
mol?L-1?min-1(用代數(shù)式表示).
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO44?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(SO43?24H2O、Al2(SO43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
用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2(SO43?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,進行對比實驗
用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2(SO43?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,進行對比實驗
反應(yīng)進行相同時間后,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
【答案】Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O;溶液pH對該反應(yīng)的速率有影響;
2
c
0
-
c
1
t
1
;Al3+起催化作用;SO42-起催化作用;用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2(SO43?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,進行對比實驗;反應(yīng)進行相同時間后,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
【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
相似題
  • 1.氧化劑H2O2在反應(yīng)時不產(chǎn)生污染物,被稱為綠色氧化劑,因而受到人們越來越多的關(guān)注。某實驗小組以H2O2分解為例,探究濃度、催化劑、溫度對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照下表所示的方案完成實驗。
    實驗編號 溫度(℃) 反應(yīng)物 催化劑
    20 25mL3%H2O2溶液
    20 25mL5%H2O2溶液
    20 25mL5%H2O2溶液 0.1gMnO2
    20 25mL5%H2O2溶液 1~2滴1mol/LFeCl3溶液
    30 25mL5%H2O2溶液 0.1gMnO2
    (1)實驗①和②的目的是
     
    。同學(xué)甲在進行實驗①和②時并沒有觀察到明顯現(xiàn)象。資料顯示,通常條件下過氧化氫穩(wěn)定,不易分解。為了達到實驗?zāi)康?,可采取的改進方法是
     
    (寫出一種即可)。
    (2)實驗③、④、⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化如圖所示。分析該圖能得出的結(jié)論是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)同學(xué)乙設(shè)計了如圖所示的實驗裝置對過氧化氫的分解速率進行定量分析,以生成20mL氣體為準,其他影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (4)向某體積固定的密閉容器中加入0.6molA、0.2molC和一定量(未知)的B三種氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。已知在反應(yīng)過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化。請回答:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     

    ②B的起始的物質(zhì)的量是
     
    ;平衡時體系內(nèi)的壓強為初始狀態(tài)的
     
    倍。
    發(fā)布:2024/9/9 1:0:8組卷:19引用:1難度:0.7
  • 2.無色碘化鉀溶液露置在空氣中容易變?yōu)辄S色,某興趣小組進行如下實驗探究。
    實驗試劑:1mol?L-1KI溶液、0.2mol?L-1H2SO4溶液、蒸餾水
    實驗儀器:試管、試劑瓶、膠頭滴管、溫度計
    Ⅰ.針對冬夏季節(jié)不同,KI溶液變色快慢不同,小組成員進行以下實驗:
    實驗編號
    溫度/℃ 30 40 50 60 70
    顯色時間/s 160 80 40 20 10
    回答下列問題:
    (1)該實驗的目的是探究
     
    對反應(yīng)速率的影響。
    (2)該實驗除上述試劑和儀器外,還需要的試劑和儀器分別是
     
    、
     
    。
    (3)分析上述實驗記錄結(jié)果,可得出的結(jié)論是:溫度每升高10℃,反應(yīng)速率增大為原來的
     
    倍。
    Ⅱ.為探究溶液的酸性強弱對KI溶液變色速率的影響,小組成員進行以下實驗:
    第①步:分別取1mL 1mol?L-1KI溶液于兩支試管中,并分別滴加兩滴指示劑;
    第②步:向其中一支試管中加入1mL蒸餾水,然后向兩支試管中分別加入……;
    第③步:記錄KI溶液變色的時間。
    實驗結(jié)論:溶液酸性越強,KI溶液變色越快。
    回答下列問題:
    (4)該實驗操作中必須控制不變的是
     
    .
    a.溫度
    b.試劑添加的順序
    c.試劑的用量(體積)
    (5)用所給試劑將第②步補充完整
     
    。
    (6)該探究實驗中KI溶液變色反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    發(fā)布:2024/9/4 0:0:8組卷:15引用:4難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.某同學(xué)為了探究哪些因素會影響反應(yīng)速率,設(shè)計了以下表格實驗,
    實驗序號 10%H2O2溶液/mL 蒸餾水/mL 溫度/℃ 催化劑
    10 0 25 1滴FeCl3
    5 a 25 1滴FeCl3
    10 0 40 1滴FeCl3
    b c 25
    請回答下列問題:
    (1)寫出實驗①發(fā)生的化學(xué)方程式
     
    。
    (2)a=
     
    ,理由是
     
    。
    (3)實驗①③的實驗?zāi)康氖?
     
    。
    (4)b=
     
    ,c=
     
    ;
    通過實驗①④,可以得到的結(jié)論是
     
    。
    (5)某同學(xué)在50mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標準狀況下)與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示,分析判斷OE、EF、FG三段中,
     
    段化學(xué)反應(yīng)速率最快。
    發(fā)布:2024/9/18 2:0:8組卷:12引用:1難度:0.5
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