题目列表(包括答案和解析)
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)4·24H2O]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 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | | |
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |
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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 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | ______ | ______ |
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |
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)4·24H2O]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 |
60 |
10 |
30 |
② |
5 |
60 |
10 |
30 |
③ |
5 |
60 |
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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 ;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)= mol·L-1·min-1
(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]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、Al2Fe(SO4)4·24H2O、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 |
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(15分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2—)。2001年我国卫生部规定,饮用水中ClO2—的含量应不超过0.2mg·L-1。
饮用水中CIO2、CIO2—的含量可用连续碘量法进行测定。CIO2被I—还原为CIO2—、Cl—的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时,CIO2—也能被I—完全还原成Cl—。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:
2Na2S2O3+I2==Na2S4O6+2NaI
①请写出pH≤2.0时,CIO2—与I—反应的离子方程式 。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。
步骤3:加入足量的K I晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5: 。
步骤6:再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
③根⑤据你现有的知识,写出步骤4滴定至终点的现象判断依据为
④根据上述分析数据,测得该饮用水样中CIO2—的浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示。)
⑤若饮用水中ClO2— 的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2— 还原成Cl—-, 请猜测该反应的氧化产物是 (填化学式)。
(15分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2—)。2001年我国卫生部规定,饮用水中ClO2—的含量应不超过0.2mg·L-1。
饮用水中CIO2、CIO2—的含量可用连续碘量法进行测定。CIO2被I—还原为CIO2—、Cl—的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时,CIO2—也能被I—完全还原成Cl—。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:
2Na2S2O3+I2==Na2S4O6+2NaI
①请写出pH≤2.0时,CIO2—与I—反应的离子方程式 。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。
步骤3:加入足量的K I晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5: 。
步骤6:再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
③根⑤据你现有的知识,写出步骤4滴定至终点的现象判断依据为
④根据上述分析数据,测得该饮用水样中CIO2—的浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示。)
⑤若饮用水中ClO2— 的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2— 还原成Cl—-, 请猜测该反应的氧化产物是 (填化学式)。
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