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Cr2+.某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4?4H2O]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(qiáng)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,作對比實驗,完成如表實驗設(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 | a= 60 60 |
10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | c= 30 30 |
③ | 5 | 60 | b= 20 20 |
20 |
(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為
CO2
CO2
(填化學(xué)式);(3)實驗①和②的結(jié)果表明,其他條件不變時,
溶液的pH越小,反應(yīng)速率越快
溶液的pH越小,反應(yīng)速率越快
;(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4?4H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)三:
假設(shè)一:Fe2+起催化作用;
假設(shè)二: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,完成如中內(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 |
取等物質(zhì)的量的 K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O 代替實驗①中的鐵明礬,控制其他反條件與實驗①相同,進(jìn)行對比實驗。 |
反應(yīng)進(jìn)行相同時間后, 若溶液中的Cr2O72-濃度 大于 大于 實驗①中的Cr2O72的濃度,則假設(shè)一成立; 若溶液中的Cr2O72-濃度 等于 等于 實驗①中的Cr2O72的濃度,則假設(shè)一不成立。 |
組數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗V(KMnO4)/mL | 20.04 | 20.00 | 18.90 | 19.96 |
5.00%
5.00%
(保留小數(shù)點后2位有效數(shù)字)。若滴定結(jié)束后讀書時俯視,測定結(jié)果偏小
偏小
(填“偏大”、“不影響”或“偏小”)。[相對原子質(zhì)量Fe:56]。【答案】60;30;20;CO2;溶液的pH越小,反應(yīng)速率越快;SO42-起催化作用;K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O;大于;等于;5.00%;偏小
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.5
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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):
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: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
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
(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)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
(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