某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的转化为...

某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成了以下实验设计表。

实验编号	初始pH	废水样品体积/mL	草酸溶液体积/mL	蒸馏水体积/mL
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60	20	20

测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。

(1)上述反应后草酸被氧化为______(填化学式)。

(2)实验①和②的结果表明_____________；实验①中O～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝____________ mol·L－1·min－1(用代数式表示)。

(3)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：Fe2＋起催化作用；

假设二：________________；

假设三：________________；

………

(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中的浓度可用仪器测定]

实验方案(不要求写具体操作过程)	预期实验结果和结论
________	________

CO2 溶液的pH对该反应的速率有影响 Al3＋起催化作用起催化作用用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中c()大于实验①中的c()，则假设一成立；若两溶液中的c()相同，则假设一不成立【解析】重铬酸钾与草酸反应的离子方程式：+3H2C2O4+8H⁺=6CO₂↑+2Cr3++7H₂O；对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，考虑组成离子Fe2＋、Al3+、的影响；要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe2+存在时的实验。（1）草酸中碳元素化合价为+3价，被氧化为+4价，所以氧化产物为CO2，故答案为：CO2；（2）实验①曲线斜率，反应速率快，实验表明溶液c（H+）越大，反应的速率越快，v（Cr3+）=2v（）= mol•L-1•min-1，故答案为：溶液的pH对该反应的速率有影响；；（3）根据铁明矾[Al2Fe（SO4）4•24H2O]组成分析，作出假设二：Al3+起催化作用；假设三：-起催化作用，故答案为：Al3+起催化作用；起催化作用；（4）要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe2+存在时的实验，所以要选K2SO4•Al2（SO4）3•24H2O，注意由于需要控制Al3+和浓度比，不要选用K2SO4和Al2（SO4）3；用等物质的量K2SO4•Al2（SO4）3•24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c（）大于实验①中c（），则假设一成立；若两溶液中的c（）相同，则假设一不成立，故答案为：实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中的浓度大于实验①中浓度，则假设一成立；若两溶液中的浓度相同，则假设一不成立

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。

(1)利用电化学原理在酸性环境下将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：

①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为___________极，该极的电极反应式为：___________。

②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为：_______________。

③若A为NO，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为：_________。

④若用上述①作电池电解200 mL含有0.1 mol·L－1 NaCl和0.1 mol·L－1 CuSO4的混合溶液(电极均为惰性电极)，当消耗标况下0.448L H2时，阳极产生的气体为_________(填化学式)，其总物质的量为_________。

(2)根据2＋2H＋⇌＋H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的_____________极，其电极反应式为：__________。

查看答案

氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。

(1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________。

A.3v正(H2)＝2v逆(NH3)

B.单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2

C.容器内的总压强不再随时间而变化

D.混合气体的密度不再随时间变化

(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如表所示数据。请回答下列问题：

时间/min	CH4/mol	H2O/mol	CO/mol	H2/mol
0	0.40	1.00	0	0
5	a	0.80	c	0.60
7	0.20	b	0.20	d
10	0.21	0.81	0.19	0.64

①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？______(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)＝______。

②反应在7～10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是________。

A.减少CH4的物质的量 B.降低温度 C.升高温度 D.充入H2

(3)氨的催化氧化：4NH3＋5O2(g) ⇌4NO(g)＋6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0。

查看答案

某化学兴趣小组要完成中和热的测定。

(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol· L-1 盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液，尚缺少的实验玻璃用品有_________。

(2)实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，原因是_______ 。

(3)他们记录实验数据如下：已知：Q=Cm(t2 -t1)，反应后溶液的比热容C=4.18J·g-1·℃-1，各物质的密度均为1g·cm-3。

①计算完成下表。(保留小数点后一位)

序号	实验用品	溶液温度	中和热∆H
t1	t2
①	50mL 0.55mo/L NaOH	50mL 0.5mo/L HCl	20℃	23.3℃	________
②	50mL 0.55mo/L NaOH	50mL 0.5mo/L HCl	20℃	23.5℃