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℃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,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格).
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)该课题组对铁明矾[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.
3?24H2O、Al2(SO4)3等.溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)
(1)在25℃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,做对比实验,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 | ______ | ______ |
(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)该课题组对铁明矾[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.
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 |
有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下:
请回答下列问题(用化学用语表示):
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为 .
(2)比较Y与Z的氢化物的稳定性>(用化学式表示) .
(3)E元素与Y元素可形成EY2和EY3,两种化合物,则下列说法中正确的是 (填序号)
①通常实验室配制EY2溶液时,可直接用水溶解EY3固体
②EY2不能通过单质直接化合产生
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
④Y、Z、D的离子半径大小依次减小
(4)Y的最高价氧化物为无色液体,当0.25mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液时,放出QkJ的热量.写出该反应的热化学方程式 .
(5)写出E在潮湿的空气中发生腐蚀时正极上的电极反应式 .
(6)氯碱工业上制取气体Y单质的反应时,当电路中通过amol电子时,阴阳两极共产生气体 L(标准状况).
| 元素 | 有关信息 |
| X | 元素主要化合价-2,原子半径为0.0074nm |
| Y | 所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
| Z | 单质在X的单质中燃烧,产物是造成酸雨的罪魁祸首之一 |
| D | 最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子 |
| E | 单质是生活中的常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏 |
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为 .
(2)比较Y与Z的氢化物的稳定性>(用化学式表示) .
(3)E元素与Y元素可形成EY2和EY3,两种化合物,则下列说法中正确的是 (填序号)
①通常实验室配制EY2溶液时,可直接用水溶解EY3固体
②EY2不能通过单质直接化合产生
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
④Y、Z、D的离子半径大小依次减小
(4)Y的最高价氧化物为无色液体,当0.25mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液时,放出QkJ的热量.写出该反应的热化学方程式 .
(5)写出E在潮湿的空气中发生腐蚀时正极上的电极反应式 .
(6)氯碱工业上制取气体Y单质的反应时,当电路中通过amol电子时,阴阳两极共产生气体 L(标准状况).
I.科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究.
(l)目前合成氨技术原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
如图表示工业合成氨反应在某一段时间中反应速率与反应过程的关系曲线图:
①氢化物的体积分数最高的一段时间为 ;t1时刻改变的反应条件是 .
②NH3极易溶于水,其水溶液俗称氨水.用水稀释0.1mol/L的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是 (填序号).
a.
b.
c.c(H+).c(OH-)d.
(2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY冉瓷(能传递H+),实现了高温常压下利用
N2和H2电解合成氨.其阴极的电极反应式 .
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(1)?4NH3(g)+3O2(g)△H=akJ/mol 进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表
①此合成反应的a 0,△S 0,(填“>”“<”或“=”).
②已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-571.6kJ/mol 则2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)△H= .
0 66755 66763 66769 66773 66779 66781 66785 66791 66793 66799 66805 66809 66811 66815 66821 66823 66829 66833 66835 66839 66841 66845 66847 66849 66850 66851 66853 66854 66855 66857 66859 66863 66865 66869 66871 66875 66881 66883 66889 66893 66895 66899 66905 66911 66913 66919 66923 66925 66931 66935 66941 66949 203614
(l)目前合成氨技术原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
如图表示工业合成氨反应在某一段时间中反应速率与反应过程的关系曲线图:
①氢化物的体积分数最高的一段时间为 ;t1时刻改变的反应条件是 .
②NH3极易溶于水,其水溶液俗称氨水.用水稀释0.1mol/L的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是 (填序号).
a.
(2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY冉瓷(能传递H+),实现了高温常压下利用
N2和H2电解合成氨.其阴极的电极反应式 .
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(1)?4NH3(g)+3O2(g)△H=akJ/mol 进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表
| T/K | 303 | 313 | 323 |
| NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
②已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-571.6kJ/mol 则2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)△H= .