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Cr²⁺．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：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(duì)比實(shí)驗(yàn)，具體數(shù)據(jù)如表：

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	15	25

測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的c（Cr₂O₇^2-）隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明

 

．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)②和③，畫出實(shí)驗(yàn)③中c（Cr₂O₇^2-）隨時(shí)間變化的趨勢(shì)圖．
（3）該課題組對(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：Al³⁺起催化作用；
假設(shè)二：

 

；
假設(shè)三：

 

；
…
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，可選用下列物質(zhì)代替少量鐵明礬[Al₂Fe（SO₄）₄?24H₂O]
的是

 

．A．KCl   B．Na₂SO₄      C．K₂SO₄，F(xiàn)eSO₄     D．K₂SO₄?．Al₂（SO₄）₂?24H₂O．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

專題：

分析：（1）實(shí)驗(yàn)①②表明溶液pH越小，反應(yīng)的速率越快；
（2）實(shí)驗(yàn)中c（Cr₂O₇^2-）隨時(shí)間增加逐漸減��；
（3）根據(jù)鐵明礬的組成含有Al³⁺、Fe²⁺和SO₄^2-起分析；
（4）做有Al³⁺和無Al³⁺對(duì)比實(shí)驗(yàn)．

解答： 解：（1）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(duì)該反應(yīng)的速率有影響，故答案為：溶液pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響；
（2）實(shí)驗(yàn)中c（Cr₂O₇^2-）隨時(shí)間變化如圖所示；故答案為：；
（3）根據(jù)鐵明礬[Al₂Fe（SO₄）₄?24H₂O]組成分析，Al³⁺起催化作用，F(xiàn)e²⁺起催化作用，SO₄^2-起催化作用，故答案為：Fe²⁺起催化作用；SO₄^2-起催化作用；
（4）要證明Al³⁺起催化作用，需做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，再做沒有Al³⁺存在時(shí)的實(shí)驗(yàn)，所以要選K₂SO₄，Al₂（SO₄）₂?24H₂O；用等物質(zhì)的量Al₂（SO₄）₂?24H₂O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(duì)比實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，若溶液中c（Cr₂O₇^2-）大于實(shí)驗(yàn)①中c（Cr₂O₇^2-），則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c（Cr₂O₇^2-）相同，則假設(shè)一不成立．故答案為：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究重鉻酸根與草酸反應(yīng)過程中的催化作用，該反應(yīng)為一比較熟悉的反應(yīng)，還考查了從圖象中獲取數(shù)據(jù)并分析的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力等．