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)。
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 |
|
|
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 |
在实验室里制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫,有人设计下列实验图以确认上述混合气体中有C2H4和SO2。回答下列问题:
(1)I、II、III、IV装置可盛放的试剂是
I ;II ;III ;
IV(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液 | B.NaOH溶液 | C.浓硫酸 | D.酸性KMnO4溶液 |
(2)能说明SO2气体存在的现象是。
(3)使用装置II的目的是。
(4)使用装置III的目的是。
(5)确定含有乙烯的现象是。
(满分12分)用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度。
⑴配制待测液: 将0.85g含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成100mL溶液,所用的主要仪器有___________________________________________。
⑵滴定: ①盛装0.20mol/L盐酸标准液应该用_______滴定管。
②滴定时,应先向锥形瓶中加酚酞作为指示剂;滴定过程中两眼应该注视________,滴定终点时,锥形瓶中的溶液的颜色变化是__________。
③有关数据记录如下:
滴定序号 |
待测液体积 (mL) |
所消耗盐酸标准液的体积(mL) |
|
滴定前 |
滴定后 |
||
1 |
20.00 |
0.50 |
20.70 |
2 |
20.00 |
6.00 |
26.00 |
⑶纯度计算:NaOH溶液的浓度为____________mol/L,烧碱样品的纯度为_________。
⑷对几种假定情况的讨论(填无影响、偏高、偏低)
①若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,则会使测定结果_________。
②读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果_________________。
实验室可以通过加热酒精和浓硫酸制备乙烯。但是产生的乙烯中有二氧化硫.而乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾和溴水褪色。
完成下列化学方程式
A.二氧化硫使溴水褪色:
B.乙烯使溴水褪色:
(2)有人设计以下方案证明实验中产生的气体中既有二氧化硫又有乙烯如图所示
A B C D
回答以下问题
①能够说明有二氧化硫气体的现象
②使用装置的目
③使用装置的目的
④证明含有乙烯的现象
(共12分)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。实验室可以用装置F制备氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
请回答下列问题:
(1)、装置F中发生反应的离子方程式为_______________________________________;
(2)、为了快速制备氨气,装置A的烧瓶中可装试剂_____________________;
(3)、B装置的名称是_____________;(填符号) A.洗气瓶 B.干燥管 C.分液漏斗
E装置的作用是__________________________________________________________;
(4)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是________________________;
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出反应的化学方程式:_________________________________________________。
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?____________________________________________________________________________。
用纯净的块状的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如右图所示,分析判断:______段化学反应速率最快,_______段收集的二氧化碳气体最多。
(2)上述反应中,A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物消耗的质量随时间的变化曲线由实线表示,在相同的条件下,将B g (A>B)粉末状碳酸钙与足量的同浓度盐酸反应,反应物消耗的质量随时间的变化曲线由虚线表示。则最符合实际情况的图像是________
(3)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是_________.
A.蒸馏水 B.氯化钠 C.硝酸钾溶液 D.浓盐酸 E.降温 F加入MnO2