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为________(填化学式)。
(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 |
某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。
（1）用下图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）。反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当
时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称取一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选右图中的________装置（填A或B）。
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用 规格的量筒（选填字母序号）
A.100mL B.200mL C.500mL D.1000mL
③收集的气体体积为VL，铁粉的转化率为 。
（3）为了证明反应后的固体混合物中含有＋3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解、过滤。向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色。在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）。
| |
现象 |
结论与解释 |
| 可能① |
|
|
| 可能② |
|
|
（1）研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他设计了如下几种方案，
其中合理的是 （填序号）
| A．铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出； |
| B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2； |
| C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解 |
| D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡 |
E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解
（2）请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：
a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；
b．绘出实验装置图并注明所需的药品；
c．写出实验过程中的主要实验现象。
实验装置 实验现象 
下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某个特定反应研究的装置。
（1）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开K，使Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，然后连接上E装置；E处石蕊试液先变红然后渐变为无色，同时漏斗中的液面略有上升，则产生颜色变化的原因是
a．反应中产生CO2的缘故 b．反应中产生HCl的缘故
c．反应中产生HCl并有Cl2溶于水 d．反应中同时有CO2、HCl产生的缘故
D处反应的化学方程式为 。
（2）装置C的作用是 。
（3）若将E处中的液体改为澄清石灰水，反应过程中的现象为 。
a．有白色沉淀产生 b．先生成白色沉淀而后沉淀消失
c．无明显现象 d．开始无沉淀，然后产生白色沉淀
（4）当反应结束后关闭K，移去A处酒精灯，由于余热作用，A处仍有Cl2产生，此时B中现象为 ，B的作用是 
。
（5）E装置无法确认D处反应中有CO2产生，为了证明CO2的存在，要对E装置进行改变，下列装置符合要求的是 。
（6）本实验的目的是 。
某课外活动小组设计了以下实验方案探究Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：
（1）测定NO的体积：
①从上图所示的装置中，你认为应选用 装置进行Ag与浓硝酸反应实验。
②选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是
3→ （填各导管口编号）。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（2）测定硝酸的物质的量：反应结束后，从上图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，第一次滴定前后的滴定管中液面的位置如右图所示。请将读数填到表格的相应位置：
| |
滴定前读读数/mL |
滴定后读数/mL |
| 第一次 |
|
|
| 第二次 |
0.10 |
18.00 |
| 第三次 |
0.20 |
18.30 |
依据表格的数据计算出在B容器中生成硝酸的物质的量为 mol。
（3）气体成份分析：
若实验测得NO的体积为93.0mL（已折算到标准状况），则Ag与浓硝酸反应过程中
（填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是 。
Ⅰ、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究，请回答下列问题：（其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂）
（1）在甲图装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的离子移动方向为：K+移向_____烧杯，Cl-移向______烧杯（填“A”或“B”），装置中电子的移动路径和方向为___________________________。
Ⅱ、该小组同学提出设想：如果将实验中的盐桥换为导线（铜制），电流表是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用图乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题：
（2）该小组的一位成员认为溶液中的阴阳离子能通过铜导线从而构成闭合回路形成电流，该装置仍然为原电池。你对该观点的评价是__________（填“正确”或“不正确”）。
（3）对于实验中产生电流的原因，该小组进了深入探讨，后经老师提醒注意到使用的是铜导线，烧杯A实际为原电池。那么在烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式为______________________。
（4）对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上，该小组成员发生了很大分歧：
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确，那么原电池的电极反应式为：
正极：_________________________________。
②另一部分同学认为是溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确，那么原电池的电极反应式为：
正极：_________________________________。
（5）若第（4）问中②观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，请写出该电池工作时总反应的化学方程式
____________________________________________________________________。
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