某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸（H2C2O

科目：化学
题型：实验题
难度：困难
人气：754

题文

某酸性工业废水中含有 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 。光照下，草酸（ $H_{2} C_{2} O_{4}$ ）能将其中的 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 转化为 $C r^{3 +}$ 。某课题组研究发现，少量铁明矾[ $A l_{2} F e (S O_{4})_{4} \cdot 24 H_{2} O$ ]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 $p H$ 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 $p H$	废水样品体积 $m l$	草酸溶液体积 $m l$	蒸馏水体积 $m l$
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60

测得实验①和②溶液中的 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 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 $0 ~ t_{1}$ 时间段反应速率 $v (C r^{3 +})$ = $m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ (用代数式表示)。
（4）该课题组队铁明矾[ $A l_{2} F e (S O_{4})_{4} \cdot 24 H_{2} O$ ]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： $F e^{2 +}$ 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 $K_{2} S O_{4}$ 、 $F e S O_{4}$ 、 $A l_{2} F e (S O_{4})_{4} \cdot 24 H_{2} O$ 、 $A l_{2} (S O_{4})_{3}$ 等，溶液中 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 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

登录并查看解析