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。[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 |
|
|
下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 性质 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
原子半径(10-10m) |
1.02 |
2.27 |
0.74 |
1.43 |
0.77 |
1.10 |
0.99 |
1.86 |
0.75 |
1.17 |
最高价态 |
+6 |
+1 |
— |
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
+4 |
最低价态 |
-2 |
— |
-2 |
— |
-4 |
-3 |
-1 |
— |
-3 |
-4 |
试回答下列问题:
(1)以上10种元素中原子序数最小的是:(填编号)。
(2)写出下列有关反应的化学方程式:
①E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应:
②H2C2与EC2反应:。
(3)上述E、F、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的是(写分子式)。元素I、J形成的化合物可能是什么晶体。
(4)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其分子中含有的官能团
(5)C和I相比较,非金属性较弱的是(填元素名称),可以验证你的结论的是下列中的(填编号)。
a.气态氢化物的稳定性和挥发性 b. 单质分子中的键能
c. 两元素得电子能力 d .含氧酸的酸性
e .氢化物中X—H键的键长(X代表C和I两元素) f.两单质在自然界的存在
(6分)在由铜片、锌片和150 mL稀硫酸组成的原电池中,当在铜片上放出6.72 L(标准状况)的H2时,硫酸恰好用完,则:
(1) 产生这些气体消耗的锌的质量是g;
(2) 通过导线的电子的物质的量是mol;
(3) 该原电池正极的电极反应式为。
(3分) +2价金属元素M的原子中质子数比中子数少2个,2.1g的单质M与足量的盐酸反应共产生氢气0.05mol。试通过计算确定:
(1)该元素的摩尔质量为g/mol,
(2)用形式表示上题中金属元素M的原子。
下图是部分短周期元素的单质及其化合物(或其溶液)的转化关系,已知B、C、D、E是非金属单质,且在常温常压下都是气体;化合物G的焰色反应为黄色,化合物I和J通常状况下呈气态;反应①是化工生产中的一种重要固氮反应。
请回答下列问题:
(1)用化学式表示下列物质
A C E G J
(2)写出下列物质间反应的化学方程式
A和B:
F和CO2:
D和E:
(3)写出G和I反应的离子方程式:。
有A、B、C、D四种短周期元素, 它们的原子序数由A到D依次增大,已知A和B原子有相同的电子层数, 且A的L层电子数是K层电子数的两倍, C在空气中燃烧时呈现黄色火焰, C的单质在高温下与B的单质充分反应, 可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物, 试根据以上叙述回答:
(1)D元素位于周期表中周期族。
(2)写出C2B的水化物与Al(OH)3反应的离子反应方程式 。
(3)画出B的原子结构简图 ___________________。
(4)电子式表示化合物 C2D 的形成过程: 。