解题思路:(1)①②中PH不同,是探究PH对速率的影响;则②③是探究不同浓度时草酸对速率的影响;
(2)草酸中碳元素化合价为+3价,被氧化为+4价;
(3)实验①②表明溶液pH越小,反应的速率越快,根据公式求算;
(4)根据铁明矾的组成分析;
(5)做对比实验.
(1)①②中PH不同,是探究PH对速率的影响;则②③是探究不同浓度时草酸对速率的影响,故答案为:
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
③2020(2)草酸中碳元素化合价为+3价,被氧化为+4价,所以氧化产物为CO2,故答案为:CO2;
(3)由实验①②表明溶液pH越小,反应的速率越快,所以溶液pH对该反应的速率有影响,v(Cr3+)=2v(Cr2O72-)=
c0−c1
t1×2=
2(c0−c1)
t1mol•L-1•min-1,
故答案为:溶液pH对该反应的速率有影响;
2(c0−c1)
t1;
(4)根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]组成分析,Al3+起催化作用;SO42-起催化作用,故答案为:Al3+起催化作用;SO42-起催化作用;
(5)要证明Fe2+起催化作用,需做对比实验,再做没有Fe2+存在时的实验,所以要选K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O;用等物质的量K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验,反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O72-)大于实验①中c(Cr2O72-),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O72-)相同,则假设一不成立;故答案为:
实验方案预期实验结果和结论
用等物质的量K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O72-)大于实验①中c(Cr2O72-),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O72-)相同,则假设一不成立.
点评:
本题考点: 探究影响化学反应速率的因素.
考点点评: 本题考查了探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用,该反应为一比较熟悉的反应,还考查了从图象中获取数据并分析的能力、设计实验的能力等.