某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸能将其中的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°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 |
| 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
(Cr3+)= mol/(L·min) (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、K2SO4·Al2(SO4)3·2H2O、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 |
| |
|
下图是铁粉和水蒸气反应的实验装置示意图。
(1)写出该反应的化学方程式______________________________________________。
(2)实验中,D处排出的气体几乎点不着,已知该装置不漏气,使用的各种药品没有质量问题,你认为气体点不着的可能原因是:_______________________________________。
改正的措施是:___________________________________________________________。
(3)有人建议将烧瓶中的水改用纯碱晶体(NaCO3·10H2O),你认为是否可行?____________________,理由是_________________________________________________。
在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用如图42所示的工艺流程生成单质碘。
完成下列问题:
(1)写出乙、丁中溶质的化学式:乙______________,丁______________。
图4-2
(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是()
A.除去未反应的![]() |
B.除去未反应的I- |
| C.除去未反应的Fe | D.除去碱性物质 |
(3)第⑦步操作可供提纯I2的一种方法是__________________________(只填名称)。
如右图是一套实验室制取气体的装置。某课外活动小组利用这套装置快速制取Cl2、HCl和O2。供选用的试剂有:
| A.浓H2SO4 | B.浓盐酸 | C.食盐 | D.二氧化锰 E.KMnO4F.H2O2 |
(1)若要快速制备Cl2应选择______________________________________________;
(2)若要快速制备少量HCl,应选择________________________________________;
(3)若要快速制备少量O2,应选择__________________________________________。
根据图8-8装置进行实验,完成下列问题:
(1)在受热的试管A中Na2O2发生反应的化学方程式:①__________________________,②________________________________。
图8-8
(2)被加热的铂丝处发生的化学方程式为:________________________________________。
(3)B中出现的现象为:________________________________________________________。
(4)烧杯C中发生的现象为______________________________________________________。
(5)B管、烧杯C中可能发生的主要反应方程式为__________________________________。
用图1-3所示装置(酒精灯、铁架台等未画出)制取三氯化磷。在具支烧瓶d中放入足量白磷,将氯气迅速而又不间断地通入具支烧瓶中,氯气与白磷就会发生反应,产生火焰。三氯化磷和五氯化磷的物理常数见下表。
| 熔点/℃ |
沸点/℃ |
|
| 三氯化磷 |
-122 |
76 |
| 五氯化磷 |
148 |
200 ℃分解 |

图1-3
(1)有浓盐酸、浓硫酸、白磷、二氧化锰、氢氧化钠等物质供选用,a、b中应该装入的试剂分别是:a________,b________。
(2)________(填仪器对应的字母)仪器需要加热。
(3)生成的三氯化磷在蒸馏烧瓶e中收集。为保证三氯化磷蒸气冷凝,应在水槽g中加入________。
(4)三氯化磷遇到水蒸气强烈反应,甚至发生爆炸,所以d、e仪器及装入其中的物质都不能含有水分。为除去氯气中的水分,c可以装入下列物质中的________(填字母)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.无水氯化钙
(5)氯气和白磷反应放出大量的热,为使具支烧瓶d不致因局部过热而炸裂,实验开始前应在烧瓶的底部放少量________。
(6)实验室的白磷保存于水中,取出白磷后用滤纸吸干表面水分,浸入无水酒精中片刻,再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知水与酒精互溶,酒精与乙醚互溶,用上述方法可除去水的原因是________________________________________________________。
(7)为防止氯气污染空气,装置末端导出的气体最好用(填字母)________进行净化处理。
A.NaOH溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.饱和食盐水