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某酸性工业废水中含有K2Cr2O7.光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr2+.某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO44•4H2O]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:
(1)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,完成如表实验设计表(表中不要留空格)。
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
4 a=
60
60
10 30
5 60 10 c=
30
30
5 60 b=
20
20
20
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为
CO2
CO2
(填化学式);
(3)实验①和②的结果表明,其他条件不变时,
溶液的pH越小,反应速率越快
溶液的pH越小,反应速率越快

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO44•4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二:Al3+起催化作用
假设三:
SO42-起催化作用
SO42-起催化作用

(5)请你设计实验验证上述假设一,完成如中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4•Al2(SO43•24H2O、Al2(SO43等。(溶液中Cr2O72-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
取等物质的量的
K2SO4•Al2(SO43•24H2O
K2SO4•Al2(SO43•24H2O
代替实验①中的铁明矾,控制其他反条件与实验①相同,进行对比实验。
反应进行相同时间后,
若溶液中的Cr2O72-浓度
大于
大于

实验①中的Cr2O72的浓度,则假设一成立;
若溶液中的Cr2O72-浓度
等于
等于

实验①中的Cr2O72的浓度,则假设一不成立。
(6)铁明矾长期存放,其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体,将其配制为100mL的溶液,取出20mL置于锥形瓶中,用0.01mol•L-1的 标准KMnO4溶液进行滴定(还原产物为Mn2+),平行做4组实验,得出如表数值。
组数 1 2 3 4
消耗V(KMnO4)/mL 20.04 20.00 18.90 19.96
则明矾中亚铁离子的质量分数:
5.00%
5.00%
(保留小数点后2位有效数字)。若滴定结束后读书时俯视,测定结果
偏小
偏小
(填“偏大”、“不影响”或“偏小”)。[相对原子质量Fe:56]。

【答案】60;30;20;CO2;溶液的pH越小,反应速率越快;SO42-起催化作用;K2SO4•Al2(SO43•24H2O;大于;等于;5.00%;偏小
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:8引用:1难度:0.5
相似题
  • 1.控制变量法是化学实验的常用方法之一,如图所示实验探究影响反应速率的因素是(  )

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:43引用:3难度:0.6
  • 2.(一)Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验(其余实验条件见下表):
    实验序号 实验目的 T/K pH c/10-3mol•L-1
    H2O2 Fe2+
    为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30
    探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30
    298 10 6.0 0.30
    (1)编号③的实验目的是
     

    (2)实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示.请根据实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=
     

    (3)实验①②表明,温度与该降解反应速率的关系是
     

    (二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k为常数)
    (4)请分析下表提供的数据回答以下问题:
    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
    ①在v=kcm(I-)cn(Fe3+)中,m、n的值为
     
    .(选填A、B、C、D)
    A.m=1,n=1        B.m=1,n=2       C.m=2,n=1    D.m=2,n=2
    ②I-浓度对反应速率的影响
     
    Fe3+浓度对反应速率的影响(填“<”、“>”或“=”).
    (三)一定温度下,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的化学平衡常数为3.0,该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容积为2L的密闭容器中反应.请通过计算回答:
    (5)v(正)
     
    v(逆)(填“>”、“<”或“=”);若将5mol FeO、4mol CO加入同样的容器中,在相同温度下达到平衡,则CO的平衡转化率为
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5
  • 3.为探究影响化学反应速率的因素,某研究小组设计了如下五个实验。按要求回答下列问题(已知:Cu2+、Fe3+对H2O2的分解起催化作用)。

    (1)为探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
     
    (填序号,下同),选择的依据是
     

    (2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,应选择实验
     

    (3)通过观察发现实验⑤比实验③现象明显,其原因是
     

    (4)根据上述实验,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:8引用:5难度:0.5
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