Question

某酸性工業(yè)廢水中含有K₂Cr₂O₇。光照下，草酸（H₂C₂O₄）能將其中的Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為Cr³⁺。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O]即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下：
（1）在25°C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，作對(duì)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）。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	初始pH	廢水樣品體積mL	草酸溶液體積mL	蒸餾水體積mL
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60

 
測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的Cr₂O₇^2-濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。
（2）上述反應(yīng)后草酸被氧化為           （填化學(xué)式）。
（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⁺）=   mol·L^-1·min^-1
(用代數(shù)式表示)。
（4）該課題組隊(duì)鐵明礬[Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)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(qǐng)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、Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O、Al₂(SO₄)₃等，溶液中Cr₂O₇^2-的濃度可用儀器測(cè)定。）

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

 

Answer 1

   
（1） 20     20
（2）CO₂
（3）pH越大，反應(yīng)的速率越慢 
（4）Al³⁺起催化作用；    SO₄^2-起催化作用
（5）

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
用等物質(zhì)的量的代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與①相同，進(jìn)行對(duì)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；若量溶液的c(Cr2O72-)相同，則假設(shè)一不成立。

 
（其他答案合理即可）

解析