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：
（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，做对比实验，完成以下实验设计表（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 |
| ① | 4 | 60 | 10 | 30 |
| ② | 5 | 60 | 10 | 30 |
| ③ | 5 | 60 |
（2）上述反应后草酸被氧化的离子方程式为
Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O
Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O
（3）实验①和②的结果表明
溶液pH对该反应的速率有影响
溶液pH对该反应的速率有影响
；实验①中0～t1时间段反应速率v（Cr3+）=2
（
c
0
-
c
1
）
t
1
2
（
c
0
-
c
1
）
t
1
（4）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：
Al3+起催化作用
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，完成下表中内容．
（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4•Al2（SO4）3•24H2O、Al2（SO4）3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 |
|
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 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（Cr2O72-）大于实验①中c（Cr2O72-），则假设一成立；若两溶液中的c（Cr2O72-）相同，则假设一不成立 反应进行相同时间后，若溶液中c（Cr2O72-）大于实验①中c（Cr2O72-），则假设一成立；若两溶液中的c（Cr2O72-）相同，则假设一不成立
|
【考点】探究影响化学反应速率的因素．
【答案】Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O；溶液pH对该反应的速率有影响；；Al3+起催化作用；SO42-起催化作用；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（Cr2O72-）大于实验①中c（Cr2O72-），则假设一成立；若两溶液中的c（Cr2O72-）相同，则假设一不成立
2
（
c
0
-
c
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）
t
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【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：28引用：4难度：0.1
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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．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 -
3．（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）：
（1）编号③的实验目的是实验序号 实验目的 T/K pH c/10-3mol•L-1 H2O2 Fe2+ ① 为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30 ．
（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：
①在v=kcm（I-）cn（Fe3+）中，m、n的值为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 ．（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
