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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，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應起催化作用。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 ℃下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設計表(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
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
 
 
 

測得實驗①和②溶液中的Cr2O72—濃度隨時間變化關系如圖所示。
(2)上述反應后草酸被氧化為________(填化學式)。
(3)實驗①和②的結果表明________；實驗①中0～t1時間段反應速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代數式表示)。
(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下假設，請你完成假設二和假設三：
假設一：Fe2＋起催化作用：
假設二：________；
假設三：________；
……
(5)請你設計實驗驗證上述假設一，完成下表中內容。
(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)
預期實驗結果和結論
 

(1)

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
3
 
 
20
20
 
(2)CO2
(3)溶液pH對該反應的速率有影響　
(4)Al3＋起催化作用　SO42—起催化作用
(5)
實驗方案(不要求寫具體操作過程)
預期實驗結果和結論
用等物質的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替實驗①中的鐵明礬，控制其他條件與實驗①相同，進行對比實驗
反應進行相同時間后，若溶液中c(Cr2O72—)大于實驗①中的c(Cr2O72—)則假設一成立，若兩溶液中的c(Cr2O72—)相同，則假設一不成立
 

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：問答題


I．800℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO和H2O維持恒溫，發(fā)生反應CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，反應過???中測定的部分數據見下表：

反應時間/min
0
2
4
6
n(CO)/mol
1.20
0.90
 
0.80
n(H2O)/ mol
0.60
 
0.20
 
①反應在2 min內的平均速率為v(H2O)＝__________；
②800℃時，化學平衡常數K的值為______________；
③保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達到新平衡時CO轉化率______（填“增大”或“減小”或“不變”）。
④在恒溫恒壓密閉容器中通入CO和H2O各1 mol發(fā)生該反應，當反應達到平衡后，維持溫度與壓強不變，t1時再通入各1 mol的CO和H2O的混合氣體，請在下圖中畫出正(v正)、逆(v逆)反應速率在t1后隨時間t變化的曲線圖。

II.實驗室中利用復分解反應制取Mg(OH)2。實驗數據和現象如下表所示（溶液體積均取用1mL）：

①現象III是            ；
②如果向0.028 mol/L的MgCl2溶液中加入等體積的NaOH溶液，請計算NaOH溶液的濃度至少達到     mol/L時，溶液中開始出現白色沉淀（Ksp(Mg(OH)2)= 5.6×10-12）。
③MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化學平衡：
Mg2+(aq) + 2NH3·H2O(aq)2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s)該反應化學平衡常數的表達式為K=                  ，列出該反應平衡常數K與Kb(NH3·H2O)、Ksp(Mg(OH)2)的關系式       。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

（1）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積2L的恒容密閉容器中，進行反應CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），得到如下兩組數據：

實驗組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①實驗1中以v(CO2)表示的平均反應速率為        （第二位小數）。
②該反應為      （填“吸熱”或“放熱”）反應。
③求實驗2的平常常數K，要求寫出計算過程，結果取二位小數。
（2）已知在常溫常壓下：

寫出甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學方程式                         。
（3）甲醇和氧氣完全燃燒的反應可以設計為燃料電池，裝置如圖，該電池通過K2CO3溶液吸收反應生的CO2。則負極的電極反應為              。

（4）CaCO3的KSP=2.8×10¯9。將等體積CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10¯4mol/L，則生成沉淀所需該CaCl2溶液的最小濃度為        。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－94.4kJ·mol－1。恒容時，體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如圖示。

①在1L容器中發(fā)生反應，前20min內，v(NH3)=         ，放出的熱量為        ；
②25min時采取的措施是                                     ；
③時段III條件下，反應的平衡常數表達式為                （用具體數據表示）。
（2）電廠煙氣脫氮的主反應①：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)   △H<0，副反應②：2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H＞0。平衡混合氣中N2與N2O含量與溫度的關系如右圖。請回答：在400K～600K時，平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規(guī)律是                                                          ，導致這種規(guī)律的原因是                                                 （任答合理的一條原因）。

（3）直接供氨式燃料電池是以NaOH溶液為電解質的。電池反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O，則負極電極反應式為                                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

控制變量法是研究化學變化規(guī)律的重要思想方法。請仔細觀察下表中50ml稀鹽酸和1g碳酸鈣反應的實驗數據：

實驗
序號
碳酸鈣狀態(tài)
c(HCl)/mol·L-1
溶液溫度/oC
碳酸鈣消失時間/s
反應前
反應后
1
粒狀
0．5
20
39
400
2
粉末
0．5
20
40
60
3
粒狀
0．6
20
41
280
4
粒狀
0．8
20
40
200
5
粉末
0．8
20
40
30
6
粒狀
1．0
20
40
120
7
粒狀
1．0
30
50
40
8
粒狀
1．2
20
40
90
9
粒狀
1．2
25
45
40
分析并回答下列問題：
（1）本反應屬于__________反應(填“吸熱”或“放熱”)，反應的離子方程式_____________。
（2）實驗6和7表明，___________對反應速率有影響，__________反應速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有_____________(填實驗序號)。
（3）根據實驗1、3、4、6、8可以得出條件對反應速率的影響規(guī)律是_____________________。
（4）本實驗中影響反應速率的其它因素還有________________，能表明這一規(guī)律的實驗序號是1、2與____________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（18分）銨鹽在工農業(yè)生產中有著重要的用途，請根據要求完成下列各題。
Ⅰ.某化學興趣小組欲從下列裝置中選取必要的裝置制取(NH4)2SO4溶液。

（1）儀器連接的順序（用接口序號字母表示）是：a                
（2）試從電離平衡角度分析該實驗裝置A中能產生氨氣的原因：                         
                                                      。
（3）將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是               。
（4）(NH4)2SO4“低毒，有刺激性，有吸濕性、吸濕后固結成塊”。儲存應注意                。
Ⅱ.為提高氯化銨的經濟價值，我國化學家設計了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]的工藝。某同學根據該原理設計的實驗裝置如圖：
 
請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應生成堿式氯化鎂的化學方程式為                          。
（2）反應過程中持續(xù)通入N2的作用有兩點：一是使反應產生的氨氣完全導出并被稀硫酸充分吸收，
二是                                             。
（3）由MgCl2溶液蒸發(fā)得到MgCl2·6H2O晶體，蒸發(fā)的目的是_________。
a．得到熱飽和溶液      b．析出晶體
（4）鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。
①若要驗證所得無水MgCl2中不含NaCl，最簡單的操作方法是：                           
                                            。
②由MgCl2·6H2O制備無水MgCl2的操作在             氛圍中進行，若在空氣中加熱，則會生成Mg(OH)Cl。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液反應時，溶液褪色總是先慢后快。某學習小組結合化學反應原理提出猜想與假設，并設計了一系列實驗進行探究。
實驗Ⅰ：在2支試管中分別加入5 mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入少量MnSO4固體再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。記錄溶液褪色時間，如表1：

試 管
未加MnSO4的試管
加有MnSO4的試管
褪色時間
30 s
2 s
［表1］
實驗Ⅱ：另取2支試管分別加入5 mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入10滴稀硫酸，再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。記錄溶液褪色時間，如表2：
試 管
未滴加稀硫酸的試管
滴加了稀硫酸的試管
褪色時間
100 s
90 s
［表2］
實驗Ⅲ：另取3支試管分別加入5 mL等濃度H2C2O4溶液，然后在試管中先分別加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液，再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液，然后置于溫度為65℃的水浴中加熱。記錄溶液褪色時間，如表3：
試 管
滴入10滴稀硫酸的試管
加入1 mL稀硫酸的試管
加入2 mL稀硫酸的試管
褪色時間
70 s
100 s
120 s
［表3］
（1）實驗Ⅰ得出的結論是_____。
（2）比較實驗Ⅱ、Ⅲ得出的結論正確的是：_____。[來
①溫度對該反應速率有影響
②硫酸對草酸和KMnO4溶液的反應有影響
③加入少量硫酸，可促進草酸和KMnO4溶液反應，而加入大量硫酸，反應速率比較小
④在酸性范圍內，pH值越小對反應越有利[
（3）寫出草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式：____。實驗室利用該反應標定未知濃度H2C2O4溶液，滴定終點的現象是：溶液顏色_____，且30 s不改變。滴定完成后仰視讀取KMnO4溶液體積會導致測得H2C2O4溶液的濃度____（選填：偏大、偏小、無影響）。
（4）有同學根據查閱的資料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應歷程為：

上述實驗中，實驗_____可證明這個歷程是可信的。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（1）Zn粒和稀鹽酸反應一段時間后，反應速率會減慢，當加熱或加入濃鹽酸后，反應速率明顯加快。由此判斷，影響化學反應速率的因素有     和     。
（2）為探究鋅與鹽酸反應過程的速率變化，某同學的實驗測定方法是：在100ml稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下（氫氣體積已換算為標準狀況）：

時間/min
1
2
3
4
5
體積/mL
50
120
232
290
310
 
①哪一時間段反應速率最大          （填“0~1 min”或“1~2 min”或“2~3 min”或“3~4 min”或“4~5min”）。
②2~3 min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率（設溶液體積不變）為          。
③試分析1~3min時間段里，反應速率變大的主要原因                         。

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科目：高中化學 來源： 題型：單選題

在100mL1.0×10－4mol/L的KCl溶液中，加入100mL2.0×10－6mol/L的AgNO3溶液，下列說法正確的是（    ）

A．有AgCI沉淀生成B．無AgCI沉淀生成C．有沉淀生成但不是AgCID．無法確定

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同步練習冊答案