【題目】某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72–轉(zhuǎn)化為Cr3+，草酸被氧化成CO2某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下：

（1）在25 ℃下，控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實(shí)驗(yàn)，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。

①和②溶液中的Cr2O72–濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。

（2）上述反應(yīng)中參加反應(yīng)的Cr2O72–與草酸的物質(zhì)的量之比為_____________。

（3）實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明______________________________________；實(shí)驗(yàn)①中0～t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3+)＝__________________________________(用代數(shù)式表示)。

（4）該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：

假設(shè)一：Fe2+起催化作用；

假設(shè)二：____________________________；

假設(shè)三：____________________________；

（5）請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。[除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72–的濃度可用儀器測定。]

實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程)

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

【答案】（1）20 （2）1︰3 （3）溶液pH對該反應(yīng)的速率有影響（或溶液pH越小，反應(yīng)速率越大）；mol·L–1·min–1

（4）Al3＋起催化作用，SO42–起催化作用（調(diào)換順序亦可） （5）

實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程)

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

用等物質(zhì)的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬，控制其他條件與實(shí)驗(yàn)①相同，進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)

反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，若溶液中c(Cr2O72–)大于實(shí)驗(yàn)①中的c(Cr2O72–)則假設(shè)一成立，若兩溶液中的c(Cr2O72–)相同，則假設(shè)一不成立（2分）

【解析】

試題分析：（1）①②中pH不同，是探究pH對速率的影響；則②③是探究不同濃度時(shí)草酸對速率的影響，由于總體積是100mL，所以草酸溶液的體積為20mL。

（2）反應(yīng)中Cr元素的化合價(jià)從＋6價(jià)降低到＋3價(jià)，得到3個(gè)電子，草酸中碳元素的化合價(jià)從＋3價(jià)升高到＋4價(jià)，失去1個(gè)電子，則根據(jù)得失電子守恒可知上述反應(yīng)中參加反應(yīng)的Cr2O72-與草酸的物質(zhì)的量之比為1：3；

（3）由實(shí)驗(yàn)①②表明溶液pH越小，反應(yīng)的速率越快，所以溶液pH對該反應(yīng)的速率有影響；根據(jù)圖像以及Cr原子守恒可知實(shí)驗(yàn)①中0～t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3＋)＝mol·L－1·min－1；

（4）根據(jù)鐵明礬[Al2Fe（SO4）424H2O]組成分析，Al3+起催化作用；SO42-也可能催化作用；

（5）要證明Fe2+起催化作用，需做對比實(shí)驗(yàn)，再做沒有Fe2+存在時(shí)的實(shí)驗(yàn)，所以要選K2SO4Al2（SO4）324H2O；用等物質(zhì)的量K2SO4Al2（SO4）324H2O代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，若溶液中c（Cr2O72-）大于實(shí)驗(yàn)①中c（Cr2O72-），則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c（Cr2O72-）相同，則假設(shè)一不成立。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有A、B、C三種烴，其球棍模型如下圖：

（1）等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是________(填對應(yīng)字母，下同)；

（2）同狀況、同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是____________；

（3）等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)燃燒時(shí)，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。

（4）在120℃、1.01×105 Pa下時(shí)，有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點(diǎn)燃，相同條件下測得反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化，這兩種氣體是__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】利用新方案和新工藝處理廢舊鉛酸蓄電池，可以達(dá)到節(jié)能減排、防治污染和資源循環(huán)利用的目的。一種處理鉛酸蓄電池的流程如下：

已知。Ksp(PbSO4)=1.6×10 -8) 和Ksp(PbCO3)=1.4×10-14

（1）寫出鉛酸蓄電池放電時(shí)的總反應(yīng)： __________。

（2）廢舊電池的預(yù)處理時(shí)需要將電池放電完全，目的是__________。

（3）寫出鉛膏脫硫時(shí)的離子方程式__________。

（4）傳統(tǒng)的鉛蓄電池的處理工藝是將電池破碎后，洗滌，干燥，直接送入回轉(zhuǎn)爐熔煉。而該工藝使用純堿脫硫的顯著優(yōu)點(diǎn)是__________。

（5）已知芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲線如下圖所示，則從Na2SO4溶液中結(jié)晶出Na2SO4晶體的方法是加熱結(jié)晶、__________、用乙醇洗滌晶體。用乙醇不用水洗滌的原因是__________。

（6）應(yīng)用電化學(xué)原理，將鉛膏轉(zhuǎn)化為鉛可以非常清潔處理蓄電池，其原理是先用細(xì)菌將鉛膏轉(zhuǎn)換為PbS，再用氟硼酸鐵浸出PbS，化學(xué)方程式為：

PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S

最后通過電解浸出液得到金屬鉛，電解后的溶液可以循環(huán)使用，寫出電解的總反應(yīng)方程式__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有X、Y、Z三種元素，已知有如下情況：

①X、Y、Z的單質(zhì)在常溫下均為氣體。
② X的單質(zhì)在Z的單質(zhì)中燃燒，生成XZ，燃燒時(shí)火焰呈蒼白色。
③ XZ極易溶于水，在水溶液中電離出X＋和Z－。XZ的水溶液可使石蕊試液變紅。
④兩分子X的單質(zhì)可與一分子Y的單質(zhì)化合生成兩分子X2Y，X2Y常溫下為液體。
⑤ Z的單質(zhì)溶于X2Y中，所得溶液具有漂白作用。
請完成下列問題：
（1）寫出XZ和X2Y的化學(xué)式：XZ X2Y
（2）Z的單質(zhì)溶于X2Y后，溶液起漂白作用的物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）。
（3）寫出實(shí)驗(yàn)室制取X的單質(zhì)的離子方程式 _______________。
（4）Z的單質(zhì)能否與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)： （填“能”或“否”），若能，請寫出反應(yīng)的離子方程式： _______________。
（若不能反應(yīng)，則此空不必填寫）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下表為元素周期表的一部分，其中的編號代表所對應(yīng)的元素。請回答下列問題：

（1）⑧號元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式是_________________，與其同周期，且基態(tài)原子的核外未成對電子數(shù)最多的元素是_______________(寫出元素符號)。

（2）④號與⑦號元素形成的氧化物的熔點(diǎn)由高到低的是_________________。

（3）①號與③號元素形成的含有18電子的分子為___________(寫出名稱)，該分子中③元素的原子的雜化方式為______________。②、④、⑧三種元素的原子形成的晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為______________(用對應(yīng)的元素符號表示)。

（4）下表是某些短周期元素的電負(fù)性值：

元素符號

Li

Be

B

C

O

F

Na

Al

Si

P

S

Cl

X值

1.0

1.5

2.0

2.5

3.5

4.0

0.9

1.5

1.8

2.58

2.5

3.1

①通過分析電負(fù)性值變化規(guī)律，確定N最接近的電負(fù)性值范圍：________＜N＜__________

②推測電負(fù)性值與原子半徑關(guān)系是____________________；

③試判斷：AlBr3中化學(xué)鍵類型是____________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)―選修 3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

氮族元素（Nitrogen group）是元素周期表VA 族的所有元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）和Uup共計(jì)六種。

（1）氮族元素的外圍電子排布式的通式為 ；基態(tài)磷原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為 ，該能層具有的原子軌道數(shù)為 。

（2）PH3分子的VSEPR模型為______________,鍵角NH3 H2O（填“>”、“<”或“=”)。

（3）氮的最高價(jià)氧化物為無色晶體，它由兩種離子構(gòu)成：已知其陰離子構(gòu)型為平面正三角形，則其陽離子中氮的雜化方式為 。

（4）從化合物NF3和NH3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系比較，回答它們兩者如下性質(zhì)差異原因：

①NF3的沸點(diǎn)為－129℃，而NH3的沸點(diǎn)為－33℃，其原因是 。

②NH3易與Cu2+反應(yīng)，而NF3卻不能，其原因是 。

（5）磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護(hù)層，磷化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似，磷原子作面心立方最密堆積，則硼原子的配位數(shù)為________；已知磷化硼的晶胞邊長a=" 478" pm，計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距（dB-P）=__________pm（保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】硼和氮元素在化學(xué)中有很重要的地位，回答下列問題：

（1）基態(tài)硼原子核外電子有____ ____種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，基態(tài)氮原子的價(jià)層電子排布圖為_________________。預(yù)計(jì)于2017年發(fā)射的“嫦娥五號”探測器采用的長征5號運(yùn)載火箭燃料為偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。(CH3)2NNH2中N原子的雜化方式為_________。

（2）化合物H3BNH3是一種潛在的儲氫材料，可利用化合物B3N3H6通過如下反應(yīng)制得：3CH4+2B3N3H6+ 6H2O=3CO2+6H3BNH3

①H3BNH3分子中是否存在配位鍵_______________（填“是”或“否”），B、C、N、O的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>___________________。

②與B3N3H6互為等電子體的分子是_____________（填一個(gè)即可），B3N3H6為非極性分子，根據(jù)等電子原理寫出B3N3H6的結(jié)構(gòu)式____________________________。

（3）“嫦娥五號”探測器采用太陽能電池板提供能量，在太陽能電池板材料中除單晶硅外，還有銅，銦，鎵，硒等化學(xué)物質(zhì)，回答下列問題：

①SeO3分子的立體構(gòu)型為_____________。

②金屬銅投入氨水或H2O2溶液中均無明顯現(xiàn)象，但投入氨水與H2O2的混合溶液中，則銅片溶解，溶液呈深藍(lán)色，寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。

③某種銅合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中距離最近的銅原子和氮原子間的距離為pm，則該晶體的密度為_________________（用含a的代數(shù)式表示，設(shè)NA為阿

伏伽德羅常數(shù)的值）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】己二酸是一種工業(yè)上具有重要意義的有機(jī)二元酸，在化工生產(chǎn)、有機(jī)合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用，能夠發(fā)生成鹽反應(yīng)、酯化反應(yīng)等，并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等，己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位。實(shí)驗(yàn)室合成己二酸的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

I、在三口燒瓶中加入16 mL 50％的硝酸(密度為1.31g/cm3)，再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4 mL環(huán)己醇。

II、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右，移去水浴，緩慢滴加5～6滴環(huán)己醇，搖動(dòng)三口燒瓶，觀察到有紅棕色氣體放出時(shí)再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇，維持反應(yīng)溫度在60℃～65℃之間。

III、當(dāng)環(huán)己醇全部加入后，將混合物用80℃～90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度)，直至無紅棕色氣體生成為止。

IV、趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中，放入冰水浴中冷卻，析出晶體后過濾、洗滌得粗產(chǎn)品。

V、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱重為5.7g。

請回答下列問題：

（1） 儀器b的名稱為__________。

（2） 向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時(shí)，要控制好環(huán)己醇的滴入速率，防止反應(yīng)過于劇烈導(dǎo)致溫度迅速上升，否則．可能造成較嚴(yán)重的后果，試列舉一條可能產(chǎn)生的后果：____________________。

（3） 已知用NaOH溶液吸收尾氣時(shí)發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)方程式為：

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O 、NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O ；如果改用純堿溶液吸收尾氣時(shí)也能發(fā)生類似反應(yīng)，則相關(guān)反應(yīng)方程式為：____________ _________、___________________。

（4）為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失，可分別用冰水和 洗滌晶體。

（5）粗產(chǎn)品可用 法提純(填實(shí)驗(yàn)操作名稱)。本實(shí)驗(yàn)所得到的己二酸產(chǎn)率為 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ.圖是研究甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖

（1）若研究甲烷與氯氣的反應(yīng)，還需要的條件是 。

（2）二氯甲烷有 種同分異構(gòu)體。

（3）請完成一氯甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH3Cl+Cl2 +HCl，該反應(yīng)屬于反應(yīng) （填有機(jī)反應(yīng)類型）。

Ⅱ.（4）1mol某烷烴完全燃燒消耗8molO2，則其化學(xué)式為 ，寫出該烷烴同分異構(gòu)體中支鏈最多的烷烴的系統(tǒng)命名為 。

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同步練習(xí)冊答案