某酸性工业废水中含有K
2Cr
2O
7。光照下,草酸(H
2C
2O
4)能将其中的Cr
2O

转化为Cr
3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al
2Fe(SO
4)
4·24H
2O]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Cr
2O
72—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~t
1时间段反应速率v(Cr
3+)=____________mol·L
-1·min
-1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al
2Fe(SO
4)
4·24H
2O]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:Fe
2+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K
2SO
4、FeSO
4、K
2SO
4·Al
2(SO
4)
3·24H
2O、Al
2(SO
4)
3等。溶液中Cr
2O

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
|
_____________
| _____________
|
(6)某化学兴趣小组要完成中和热的测定,实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L
-1盐酸、0.55 mol·L
-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是___、_____。
(7)他们记录的实验数据如下:
实验用品
| 溶液温度
| 中和热
|
t1
| t2
| ΔH
|
①
| 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液
| 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液
| 20 ℃
| 23.3 ℃
|
|
②
| 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液
| 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液
| 20 ℃
| 23.5 ℃
|
已知:Q=cm(t
2-t
1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃
-1·kg
-1,各物质的密度均为1 g·cm
-3。计算完成上表中的ΔH_________________________。
(8)若用KOH代替NaOH,对测定结果____(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果ΔH____(填“偏大”或“偏小”无影响)。