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的离子方程式为____________________
(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 |
下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。现用该浓硫酸配制250 mL 1.0 mol/L的稀硫酸。可供选用的仪器有:
①玻璃棒;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。
请回答下列问题:
(1)配制上述稀硫酸时,还缺少的仪器有 、 (均写仪器名称);
(2)标签所示浓硫酸的物质的量浓度为
(3)配制250 mL 1.0 mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为 mL(保留小数点后1位),量取硫酸时应选用___________________规格的量筒;
A.10 mL | B.50 mL |
C.100 mL | D.200 mL |
(4)根据计算结果,进行如下实验操作,其中错误的是_______________(填序号):
①用量筒取计算所需体积的浓硫酸;
②向量筒中加入少量蒸馏水,并用玻璃棒搅拌;
③立即将稀释后的溶液转入容量瓶中;
④然后将蒸馏水沿玻璃棒注入容量瓶直至刻度线;
⑤把容量瓶盖盖紧,上下颠倒摇匀。
(5)经过测定,某同学配制的稀硫酸浓度偏高,则可能的原因是_____________(填序号)
①用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线
②容量瓶用蒸馏水洗涤后未经干燥
③洗涤烧杯内壁后将洗涤液弃去
④转移溶液时,不慎有少量溶液洒出
⑤定容时,俯视容量瓶刻度线
⑥定容、摇匀后发现溶液的凹液面低于刻度线
实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但现只有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠.某学生设计了如下方案提纯:
写出有关反应的化学方程式:
第①步
第②步
第③步
第④步 .
亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量(通常以1kg样品中含NaNO2的质量计,假定食品本身不参与反应),某研究小组设计了如下实验方案:
(1)实验过程中需配制500 mL 0.0010 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液,如下图所示的仪器中肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。配制溶液时,定容的操作方法是 。
(2)已知亚硝酸钠(NaNO2)的水溶液呈弱碱性,则亚硝酸的电离方程式为 .
(3)完成并配平实验方案中反应①的离子方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:
□MnO+ □ NO
+ □
□ Mn2+ + □ NO
+ □ ,
(4)若称取样品a g进行测定,准确量取12.00 mL 0.0005 mol/L的酸性KMnO4溶液(过量)与溶液
A反应。反应后溶液用0.0010 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定至紫色溶液刚好褪去;重复上述实验2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00 mL,则1 kg样品中 NaNO2的质量为_______mg (用含a的代数式表示).
已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成,他们进行了如下实验:
(1)甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附,因此X是铁。但乙同学不同意他的结论,原因是_______________________。
(2)乙同学先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中,振荡,固体部分溶解,有极少量红色物质析出,过滤;然后向滤渣中加入盐酸,滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色。通过现象分析,丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4 .
①滴加KSCN溶液的目的是__________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中,再加KSCN溶液,溶液不出现红色,则不出现红色的原因是(用离子方程式表示)______________________。
(3)丁同学的实验方案
操作Z是_________. 通过以上数据,得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为___________。
(4)若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程
式为 。
下图为配制0.2mol·L-1Na2CO3溶液250mL示意图。
回答下列问题:
(1)①中应称取Na2CO3_____________g。
(2)图8的操作名称 。
(3)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是_____________、_____________。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时俯视_____________;
B.没有进行操作步骤④和⑤_____________;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外_____________。