某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O

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

4

60

10

30

5

60

10

30

5

60

测得实验①和②溶液中的Cr2O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Cr2O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


焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:

实验一   焦亚硫酸钠的制取

采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5

(1)装置I中产生气体的化学方程式为                 

(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是                   

(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为               (填序号)。

实验二     焦亚硫酸钠的性质

Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3

(4)证明NaHSO3溶液中HSO3-      的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是        (填序号)。

a.测定溶液的pH     b.加入Ba(OH)2溶液   c.加入盐酸  

d.加入品红溶液      e.用蓝色石蕊试纸检测

(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是                         

实验三  葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:

(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)

①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为                g·L-1

②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果       (填“偏高”“偏低”或“不变”)。


某同学欲在实验室中对Fe3与I的反应进行探究,实现Fe2与Fe3的相互转化。

(1)该同学最初的实验操作和现象如下:

编号

操作

现象

先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水

先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol·L-1 KI溶液

滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色;滴加KI溶液后,血红色无明显变化

①实验Ⅰ的现象为___________________________________________________。

②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_____________________________

______________________________________________________________________。

(2)该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下:

编号

操作

现象

向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL

0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液

滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色

根据实验Ⅲ,该同学认为Fe3有可能与I发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由:_____________________________________。

(3)该同学认为需要进一步设计实验,证明根据实验Ⅲ中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案:

编号

操作

预期现象及结论

向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL

0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,__________

(4)上述实验结果表明,Fe3有可能与I发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3与I的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3与I反应的离子方程式应写为__________________________________________。


聚合硫酸铁(SPFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂,其化学组成可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-]m。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解,对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程(已知SO3的熔点为16.8 ℃)。

试剂:1.0 mol·L-1的盐酸、1.0 mol·L-1的KMnO4溶液、0.1 mol·L-1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。

(1)聚合硫酸铁中铁元素的化合价是________。

(2)固体产物成分的探究

实验设计

实验步骤

现象

步骤1:取适量的固体产物于试管中,加入足量1.0 mol·L-1的盐酸,充分振荡使固体完全溶解

固体溶解,没有观察到气泡,溶液呈黄色

步骤2:取少量步骤1所得溶液于试管中,加入适量20%的KSCN溶液,振荡

溶液呈血红色

步骤3:另取少量步骤1所得溶液于试管中,滴入少量1.0 mol·L-1的KMnO4溶液,振荡

KMnO4的紫红色不褪去

思考与判断

根据上面的信息,可以确定固体产物的成分是________;步骤1中发生反应的离子方程式为

______________________________________________________________。

(3)气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)

提出假设

假设1:所得气体的成分是SO3

假设2:所得气体的成分是SO2、O2

假设3:所得气体的成分是________。

设计实验方案,验证假设

按下表的实验步骤写出预期现象与结论。

实验操作

预期现象与结论

步骤1:将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中,观察溶液的颜色变化,然后加热再观察溶液的颜色变化

①若____________,则________成立

②若____________,则________成立

步骤2:将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形管(如图),然后在U形管中加入适量0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,充分振荡

结合上述步骤1的有关结论__________(填①或②)

①若____________,则____成立

②若____________,则____成立

 0  142947  142955  142961  142965  142971  142973  142977  142983  142985  142991  142997  143001  143003  143007  143013  143015  143021  143025  143027  143031  143033  143037  143039  143041  143042  143043  143045  143046  143047  143049  143051  143055  143057  143061  143063  143067  143073  143075  143081  143085  143087  143091  143097  143103  143105  143111  143115  143117  143123  143127  143133  143141  203614 

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