【题目】（14分）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 ·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和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，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 | B= | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | d= |
③ | a= | 60 | c= | 20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72－浓度随时间变化关系如图所示。
（2）上述反应后草酸被氧化为 （填化学式）；
（3）实验①和②的结果表明_______________________________；
（4）该课题组对铁明矾[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： ；……
（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 |
取_______________________________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, 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一不成立； |
（6）铁明矾长期存放，其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体，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 |
请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数： 。若滴定结束后读数时仰视，测定结果 （填“偏大”“不影响”或“偏小”）
【答案】（1）（每空1分，共4分）
a=4或5 b=60 c=20 d=30
（2）CO2 (1分)
（3）（其他条件不变时）溶液的pH越小，反应速率越快（1分）
（4）Al3+起催化作用（1分）、SO42－起催化作用（1分）
（5）等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O（1分） （无”等物质的量”不得分）
大于实验①中的Cr2O72－浓度（1分） 等于实验①中的Cr2O72－浓度（1分）
（6）5% （2分） 偏大（1分）
【解析】
试题分析：（1）根据题意要求，调节不同初始pH和一定浓度的草酸溶液的用量，做对比实验，由实验③改变的是草酸的用量，但应保持溶液的总体积不变，所以 a=4或5 b=60 c=20 d=30。（2）草酸中碳元素的化合价为+3，被强氧化剂氧化才二氧化碳。（3）根据实验①和饰演的曲线对比，在相同的草酸用量，不同pH时，反应速率不同，所以pH对该反应速率有以一定的影响，从图像看出，（其他条件不变时）溶液的pH越小，反应速率越快。（4）在铁明矾中有亚铁离子和铝离子和硫酸根离子，所以可以使亚铁离子起催化剂作用，或Al3+起催化作用，或SO42－起催化作用。（5）取物质中没有亚铁离子，但有铝离子和硫酸根离子，所以选择等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O做实验。 若反应进行相同的时间后，溶液中的Cr2O72－浓度大于实验①中的Cr2O72－浓度，说明亚铁离子使反应速率加快，假设一成立。若溶液中的Cr2O72－浓度等于实验①中的Cr2O72－浓度，说明亚铁离子对反应速率没有影响，假设一不成立。（6）根据方程式中物质的关系为KMnO4-----5Fe2+，实验3的数据距离其它数据偏远，所以舍去，其余体积计算平均值，高锰酸钾的体积平均值为20.00毫升，则亚铁离子的物质的量浓度=5×0.01×20/20=0.05mol/L，则晶体中铁的质量分数为0.05*0.1*56/5.6= 5% 。 若滴定结束后读书仰视，读数偏大，则结果偏大。
优生乐园系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A. 5.6 g Fe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NA
B. 标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氯气所含原子数均为2 NA
C. 32 gCu与S完全反应转移的电子数为0.5NA
D. 1mol O2与足量Na反应，生成Na2O和Na2O2的混合物转移的电子数为2NA
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】在密闭容器中进行反应：X2（g）+Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是
A. c（Z）=0.4 mol/L B. c（X2）=0.2mol/L
C. c（Y2）=0.4mol/L D. c（X2）+c（Y2）+c（Z）=0.6mol/L
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】要证明某溶液中含Fe2+而不含有Fe3+，进行如下实验操作时最佳顺序为（ ）
①加入足量氯水 ②观察到无现象 ③加入少量KSCN溶液
A.①③②B.③①②C.③②①D.①②③
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】（1）氨的合成是最重要的化工生产之一，工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示，则此制取H2反应的ΔH＝____________。
（2）已知通常状况下，每充分燃烧1gCO并恢复到原状态，会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式：________________________________。
（3）一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接通入甲烷，同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是_______________。
（4）利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。
① 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：__________________________________________。
② 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_________。写出铁电极处的电极反应式：_____________________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】太阳能电池板面对太阳时，一部分电能直接供给“天宫一号”，一部分电能则储存在电池里，供背离太阳时使用。“天宫一号”使用的是镍氢电池，电解质溶液显碱性。其反应方程式为： LaNi5+Ni(OH)2
LaNi5H+NiOOH。下列有关说法不正确的是
A．放电时镍被还原 B．放电时负极LaNi5H+OH——e—＝LaNi5+H2O
C．充电时OH—向阴极移动 D．充电时每消耗lmol Ni(OH)2转移lmol电子
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列各组物质与其用途的对应关系正确的是（ ）
选项 | 物质 | 用途 |
A | 硅单质 | 制作光导纤维 |
B | 烧碱 | 治疗胃酸过多 |
C | 铁罐车 | 常温下用于运输浓硝酸 |
D | 液氨 | 用作消毒剂 |
A.A
B.B
C.C
D.D
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列说法正确的是
A. 所有自发进行的化学反应都是放热反应
B. 同一物质固、液、气三种状态的熵值相同
C. △H < 0、△S > 0的反应可自发进行
D. 在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】十九大报告提出要“打赢蓝天保卫战”，意味对环境污染防治比过去要求更高。
（1）烟气中的氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）
NaNO3（s）+ClNO（g） H < 0 平衡常数K1
2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） H < 0 平衡常数K2
4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=__________（用K1、K2表示）。
（2）利用CO可将NO转化为无害的N2，其反应：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)。
在容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒温（反应温度分别为300℃、T℃、300℃）容器中分别加入物质的量之比为1:1的NO和CO，测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min n(CO) /mol | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
甲 | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙 | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
丙 | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
① 甲容器中，0～40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_______。
② T ___ 300℃，该反应的△H______0（填“>”或“<”）。
③ 甲容器达平衡时α（NO）=_______。
丙容器达平衡时c（NO）可能为________0.4mol/L（填“>”、“=”或“<”）。
④ 已知甲容器CO的体积分数
(CO)随时间t的变化如图，画出其他条件不变，绝热条件下， 
(CO)随时间t的变化示意图。_____________________
（3）处理含镉废水常用化学沉淀法。以下是几种镉的难溶化合物25℃时的溶度积常数： Ksp(CdCO3)=5.2×10-12 Ksp(CdS)=3.6×10-29 Ksp(Cd(OH)2)=2.0×10-16，
回答下列问题：
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11，此时溶液中c(Cd2+)=_________。沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________
a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com