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某**工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草*(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明*[Al2Fe(SO4)4 ·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°C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*溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表,其中a= ,b=
实验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草*溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
① | 4 | a | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | b | 20 |
(2)测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如右图所示
实验①和②的结果表明_______________________________;
(3)该课题组对铁明*[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]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: ;假设三: ;……
(4)请你设计实验验*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*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*作过程) | 预期实验结果和结论 |
取等物质的量的____________代替实验①中的铁明*,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, 若溶液中的Cr2O72-浓度______实验①中的Cr2O72-浓度,则假设一成立; 若溶液中的Cr2O72-浓度______实验①中的Cr2O72-浓度,则假设一不成立;(填“大于、小于、等于”) |
(5)铁明*长期存放,其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明*中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明*晶体,将其配制为100ml的溶液,取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO4溶液进行滴定(还原产物为Mn2+),平行做4组实验,得出如下表数值。
组数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗V(KMnO4)/ml | 20.04 | 20.00 | 18.90 | 19.96 |
①请计算铁明*中亚铁离子的质量分数: 。②下列*作会引起测定结果偏高的是______。
A.滴定管在盛装高锰*钾前未润洗 B.滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数 D.锥形瓶未用待测液润洗
【回答】
(1)60(1分),20(1分) (2)(其他条件不变时)溶液的pH越小,反应速率越快(1分)
(3)Al3+起催化作用(1分)、SO42-起催化作用(1分)
(4)K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O(1分) 大于(1分) 等于(1分)
(5)①5% (2分) ② A(1分)
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:综合题
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