【題目】某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72-轉化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應堆起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影響,探究如下:
(1)在25°C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。請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。
實驗序號 | 初始pH | 廢水樣品體積/mL | 草酸溶液體積/mL | 蒸餾水體積/mL |
① | 4.0 | 60.0 | 10.0 | 30.0 |
② | 5.0 | 60.0 | 10.0 | 30.0 |
③ | 5.0 | 60.0 | ______ | ______ |
測得實驗①和②溶液中Cr2O72-的濃度隨時間變化關系如圖所示。
(2)上述反應的離子方程式為_______。
(3)對比實驗①和②的結果可得出結論______。實驗①中0~t1時間段反應速率v(Cr3+)=_____(用代數(shù)式表示)。
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如了下假設,請你完成假設二:
假設一:Fe2+起催化作用;
假設二:___________;
······
【答案】20 20 3H2C2O4+Cr2O72-+8H+=2Cr3++7H2O+6CO2↑ 溶液pH對該反應的速率有影響 2(c0-c1)/t1 Al3+起催化作用
【解析】
(1)根據(jù)實驗目的不同的初始pH和不同濃度草酸溶液用量,做對比實驗,且總體積不變;
(2)根據(jù)題目信息,草酸與Cr2O72-在酸性條件下反應生成Cr3+、二氧化碳和水;
(3)根據(jù)圖像信息,不同pH值下Cr2O72-的反應速率不同;根據(jù)v=c/t計算;
(4)根據(jù)鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]的成分進行假設。
(1)實驗目的不同的初始pH和不同濃度草酸溶液用量,做對比實驗,①、②對比相同草酸濃度、不同pH下草酸的反應速率,則②、③對比相同pH、不同草酸濃度下草酸的反應速率,為不使體積改變導致濃度變化,則總體的和為100mL,草酸的體積為20.0mL,蒸餾水的體積為20.0mL;
(2)根據(jù)題目信息,草酸與Cr2O72-在酸性條件下反應生成Cr3+、二氧化碳和水,則離子反應式為3H2C2O4+Cr2O72-+8H+=2Cr3++7H2O+6CO2↑;
(3)根據(jù)圖像信息,實驗①和②為不同pH值下Cr2O72-的反應速率的圖像,pH值越小反應速率越快;反應時間為t1時,Cr2O72-反應的物質的量濃度為(c0-c1)mol/L,根據(jù)反應的方程式,則Cr3+生成的物質的量濃度為2(c0-c1)mol/L,v(Cr3+)=2(c0-c1)/t1mol·(Lmin)-1;
(4)已知鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]在反應中起催化作用,其成分為Al3+、Fe2+、SO42-,假設一為Fe2+起催化作用,則假設二可能為Al3+起催化作用,若原溶液中無SO42-,則假設三為SO42-起催化作用。
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【題目】某校化學小組學生利用如圖裝置進行“氨的催化氧化及檢驗產(chǎn)物”實驗(圖中夾持裝置已略去)。下列推斷合理的是( )
A.C不需要持續(xù)加熱
B.D的作用是干燥氣體
C.B是無用裝置
D.僅用該套裝置和藥品無法達到檢驗產(chǎn)物的目的
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【題目】如圖所示:若關閉I閥,打開Ⅱ閥,讓潮濕的氯氣經(jīng)過甲瓶后,通入乙瓶,布條不褪色;若關閉Ⅱ閥打開I閥,再通入這種氣體,布條褪色。甲瓶中所盛的試劑不可能是()
A. 濃H2SO4 B. Ba(OH)2溶液 C. NaCl溶液 D. NaOH溶液
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【題目】在50 mL 4 mol·L-1的氫氧化鈉溶液中,通入一定量的硫化氫,反應完畢,在常溫減壓條件下,用氮氣把溶液吹干,得到白色固體7.92 g,通過計算確定白色固體的組成及各組分的質量。_________________
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【題目】25℃,用0.100mol·L-1的NaOH溶液分別滴定20.00mL0.100mol·L-1的鹽酸和0.100mol·L-1的醋酸,得到如圖所示滴定曲線:
下列說法不正確的是( )
A.圖1表示的是滴定鹽酸的曲線
B.圖2滴定應選用甲基橙做指示劑
C.圖中A、D點水的電離程度:A<D
D.圖2中B點:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
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【題目】國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原,所涉及的反應方程式為:CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g),若溫度從300℃升至400℃,反應重新達到平衡時,H2的體積分數(shù)增加。下列關于該過程的判斷正確的是
A. 該反應的ΔH < 0 B. 化學平衡常數(shù)K增大
C. CO2的轉化率增加 D. 正反應速率增大,逆反應速率減小
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【題目】堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑,在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如圖:
已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
開始沉淀 | 2.0 | 5.9 | 3.7 |
完全沉淀 | 3.5 | 8.4 | 4.7 |
請回答下列問題:
(1)該工藝中“攪拌”的作用是__,寫出反應I中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式__。
(2) “濾渣”的主要成分是__(填化學式),加入適量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH在__范圍內(nèi)。
(3)反應Ⅱ中加入NaNO2的離子方程式為__,在實際生產(chǎn)中,可以同時通入O2以減少NaNO2的用量,若參與反應的O2有5.6L(標況),則理論上相當于節(jié)約NaNO2(Mr=69)用量__g。
(4)堿式硫酸鐵溶于水后生成的Fe(OH)2+離子可部分水解為Fe2(OH)聚合離子,該水解反應的離子方程式為__。
(5)為測定含Fe2+和Fe3+溶液中鐵元素的總含量,實驗操作如下:取25.00mL溶液,稀釋到250mL,準確量取20.00mL于帶塞錐形瓶中,加入足量H2O2,調(diào)節(jié)pH<2,加熱除去過量H2O2;加入過量KI充分反應后,再用0.01000mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液20.00mL。已知:2Fe3++2I-==2Fe2++I2、2+I2==2I-+
則溶液中鐵元素的總含量為__g·L-1。
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【題目】碳族元素的單質及其化合物在生產(chǎn)、生活中是一類重要物質。請回答下列問題
(1)碳原子核外有__種不同運動狀態(tài)的電子,第一電離能介于硼和碳之間的元素的名稱為__,碳族元素外圍電子排布的通式為__。
(2)青蒿素(C15H22O5)的結構如圖所示,圖中數(shù)字標識的五個碳原子的雜化軌道類型為__,組成青蒿素的三種元素電負性由大到小排序是__。
(3)青蒿素分子中,氧元素的成鍵方式有___;從青蒿中提取青蒿素的最佳溶劑是___。
a.乙醇 b.乙醚 c.水
(4)SnO2是一種重要的半導體傳感器材料,用來制備靈敏度高的氣敏傳感器,SnO2與熔融NaOH反應生成Na2SnO3,Na2SnO3中陰離子空間構型為__。
(5)第三代太陽能電池利用有機金屬鹵化物碘化鉛甲胺(CH3NH3PbI3,相對分子質量為Mr)半導體作為吸光材料,CH3NH3PbI3具有鈣鈦礦(AMX3)的立方結構,其晶胞如圖所示。AMX3晶胞中與金屬陽離子(M)距離最近的鹵素陰離子(X)形成正八面體結構,則X處于__位置。CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數(shù)為anm,其晶體密度為dg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值NA的計算表達式為__。
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【題目】鋁熱反應不僅用于焊接鋼軌,而且還常用于冶煉熔點較高的金屬如釩、鉻、錳等。
請配平下列用鋁熱反應冶煉金屬釩和鈷的化學方程式,指出哪些物質是還原劑、哪些物質是氧化劑,并計算生成1 mol各種金屬分別需要純鋁的質量。
V2O5+Al——Al2O3+V Co3O4+Al——Al2O3+Co
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