某酸性工业废水中含有。光照下,草酸()能将其中的转化为。某课题组研究发现,少量铁明矾[]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 | 废水样品体积 | 草酸溶液体积 | 蒸馏水体积 |
① |
4 |
60 |
10 |
30 |
② |
5 |
60 |
10 |
30 |
③ |
5 |
60 |
测得实验①和②溶液中的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中时间段反应速率=(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾[]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: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、、、等,溶液中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 |
在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅拌棒,可以上下搅动液体。接通电源,阳极周围的液体呈现棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡生成。停止通电,取出电极,用搅拌棒上下剧烈搅动。静置后液体又分为两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。根据上述实验回答:
(1)阳极上的电极反应式: ;
(2)阴极上的电极反应式: ;
(3)原上层液体是: ;
(4)原下层液体是: ;
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是: ;
(6)要检验上层液体中含有的金属离子,其方法是: 。现象是: 。
将pH=3的某弱酸溶液稀释100倍后,该溶液的pH值范围为:____>pH>____;其原因是____。
某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下:
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。
②组装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示,导管口高于液面)。
⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌收拾干净。
⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
完成下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒内外液面的高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却到室温;③读取量筒内气体的体积。这三个步骤的正确顺序是___________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
(4)如果实验中得到的气体体积是c L(25 ℃、1.01×105 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):M(O2)=______________________。
现有一重水(D2O)和水(H2O)的混合物(不是天然的纯水)。当m g这种水被电解时,电路上通过x mol电子,阳极收集到气体m1 g,阴极收集到气体m2 g(电解产物的溶解忽略不计)。
(1)若要求出重水的质量分数y,至少需要上述m、x、m1、m2等4个数据中的__________个。这些数据共有____________组,在下列橫线上分别列出(有多少填多少)。
______________________________________________________
(2)从(1)中空格所填的数据中任取一组含m的数据,计算已被电解的水中D2O的质量分数y=___________。
随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①将固体NaCl细粒干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到定容容器A中;
②用滴定管向A仪器中加入苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻度,计算出NaCl的体积V cm3。
请完成下列问题:
(1)步骤①中仪器最好使用_________(填序号)。
A.量筒 | B.烧杯 | C.容量瓶 | D.试管 |
(2)步骤②中用酸式滴定管还是用碱式滴定管_________,理由_________。
(3)能否用水代替苯_________,理由是_________。
(4)已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm(如右图),用上述测定方法测定的阿伏加德罗常数NA的表达式为_______________。