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某酸性工业废水中含有K₂Cr₂O₇．光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-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Cr₂O₇^2-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．
₃•24H₂O、Al₂（SO₄）₃等．溶液中Cr₂O₇^2-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

高三化学解答题中等难度题

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某酸性工业废水中含有K₂Cr₂O₇．光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-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Cr₂O₇^2-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．
₃•24H₂O、Al₂（SO₄）₃等．溶液中Cr₂O₇^2-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

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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

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某酸性工业废水中含有K₂Cr₂O₇。光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-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°C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，作对比实验，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Cr₂O₇^2-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）该课题组队铁明矾[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、Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O、Al₂(SO₄)₃等，溶液中Cr₂O₇^2-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

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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)。
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

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某酸性工业废水中含有，光照下，草酸能将其中的转化为某课题组研究发现，少量铁明矾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：在下，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，具体数据如表：

实验编号

初始pH

废水样品体积

草酸溶液体积

蒸馏水体积

4

60

10

30

5

60

10

30

5

60

15

25

测得实验和溶液中的随时间变化关系如图所示．
（1）实验和的结果表明 ______ ．
（2）根据实验和，画出实验中随时间变化的趋势图．_____________
（3）该课题组对铁明矾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：起催化作用；
假设二： ______ ；
假设三： ______ ；
（4）设计实验验证上述假设一，可选用下列物质代替少量铁明矾
的是 ______ ，

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在酸性条件下，向含有铬废水中加入FeSO4，可将有害的Cr2O72-转化为 Cr3+，然后再加入熟石灰调节溶液的pH，使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，而从废水中除去．下列说法正确的是（　）
A．FeSO4在反应中作氧化剂
B．随着反应的进行，该废水的pH会减小
C．若该反应转移0.6mol e-，则会有0.2mol Cr2O72- 被还原
D．除去废水中含铬元素离子的过程包括氧化还原反应和复分解反应

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在酸性条件下，向含有铬废水中加入FeSO4，可将有害的Cr2O72-转化为 Cr3+，然后再加入熟石灰调节溶液的pH，使Cr3+转化为Cr（OH）3沉淀，而从废水中除去．下列说法正确的是
A．FeSO4在反应中作氧化剂
B．随着反应的进行，该废水的pH会减小
C．若该反应转移0.6mol e-，则会有0.2mol Cr2O72- 被还原
D．除去废水中含铬元素离子的过程包括氧化还原反应和复分解反应

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铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3＋，其电极反应式为_____________。
（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_____________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4-（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4－，其离子方程式为_________。
②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+＝4Fe2++NH4++3H2O．研究发现，若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降，其原因是__________。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异（如下图），产生该差异的可能原因是____________。

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铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3＋，其电极反应式为_____________。
（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示0。

①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_____________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4-（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4－，其离子方程式为　　。
②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+＝4Fe2++NH4++3H2O
研究发现，若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降，其原因是　　　。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异（见右图），产生该差异的可能原因是　　　。

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铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72－的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72－转化为Cr3+，其电极反应式为_____________。
（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如右图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_____________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4－（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4－，其离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
②纳米铁粉与水中NO3－反应的离子方程式为 4Fe+ NO3－+10H+=4Fe2++NH4++3H2O，研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是　　　　　　。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3－的速率有较大差异（见右图），产生该差异的可能原因是　　　　　　　　　　　　。

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