地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程.利用Fe粉和KNO3溶液反应.探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响. (1)实验前:①先用0.1mol ·L-1H2SO4洗涤Fe粉.其目的是 .然后用蒸馏水洗涤至中性,②将KNO3溶液的pH调至2.5,③为防止空气中的O2对脱氮的影响.应向KNO3溶液中通入 . (2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中.测出的溶液中相关离子浓度.pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 .t1时刻后.该反应仍在进行.溶液中NH4+的浓度在增大.Fe2+的浓度却没有增大.可能的原因是 . (3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设.请你完成假设二和假设三: 假设一:溶液的pH, 假设二: , 假设三: , --.. (4)请你设计实验验证上述假设一.写出实验步骤及结论. (已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定) 解析:(1)因为铁易生锈.即铁表面会有铁的氧化物等杂质.所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质,氧气具有强氧化性.会氧化生成的Fe2+.为防止该反应的发生必需通入一种保护原性气体且不能引入杂质.因此可以选用氮气, (2)由图像可知反应的产物有Fe2+.NH4+和NO气体.所以该反应的离子方程式是:4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O,t1时刻后.随着反应的进行.溶液中pH逐渐增大.当pH达到一定程度时就会和反应产生的Fe2+结合.因此其浓度没有增大, (3)影响反应速率的外界因素比较多.例如温度.浓度.溶液多酸碱性.固体多表面积等等, (4)要验证假设一.需要固定其它条件不变.例如硝酸的浓度.反应的温度.铁的表面积都必需保持一致.然后在相同时间内测量溶液中NO3-的浓度(依据提示:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响. 答案:(1)除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2 (2)4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O,生成的Fe2+水解(或和溶液中OH-的结合), (3)温度 铁粉颗粒大小 (4)实验步骤及结论: ①分别取等体积.等浓度的KNO3溶液于不同的试管中, ②调节溶液呈酸性且pH各不相同.并通入氮气, ③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉, ④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度.若pH不同KNO3溶液中.测出的NO3-浓度不同.表明pH对脱氮速率有影响.否则无影响. (本题属于开放性试题.合理答案均可) 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响.

(1)实验前:①先用0.1 mol·L-1 H2SO4洗涤Fe粉,其目的是________,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入________(写化学式).

(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________.t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是________

(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设:

  假设一:溶液的pH;

  假设二:温度;

  假设三:铁粉颗粒大小;…….

请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.(已知:溶液中的NO3浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤及结论:________

(4)氮的氧化物是造成大气污染的重要原因之一,氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为

6NO+4NH35N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O

NONO2混合气体180 mol8.90×103 g氨水(质量分数0.300)完全吸收产生156 mol氮气吸收后氨水密度为0.980 g/cm3

计算:①该混合气体中NO与NO2的体积比.

②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)________

查看答案和解析>>

(2011?安徽)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响.
(1)实验前:①先用0.1mol?L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是
去除铁粉表面的氧化物等杂质
去除铁粉表面的氧化物等杂质
,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入
N2
N2
(写化学式).
(2)图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式
4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O
4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O
.t1时刻后,改反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是
生成的Fe2+水解
生成的Fe2+水解

(3)改课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二:
温度
温度

假设二:
铁粉颗粒大小
铁粉颗粒大小

(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.(已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)
实验结论:

查看答案和解析>>

氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。

完成下列填空:

(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前

①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗涤Fe粉,其目的是                         ,然后用蒸馏水洗涤至中性;

②将KNO3(aq)的pH调至2.5;

③为防止空气中的         (写化学式)对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2

(2)用足量Fe粉还原上述KNO3(aq)过程中,反应物与生成物的离子浓度、pH随时间的变化关系如图所示。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式:                                   

(3)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为                 。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到肼          g。

(4)常温下向25mL 0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6 mL NH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是                      。在通入NH3的过程中溶液的导电能力             (填写“变大”、“变小”或“几乎不变”)。

(5)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是       (选填编号)。

a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)        b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)

c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)      d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)

(6)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡                                  (填写电离平衡移动情况)。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为                   mol·L-1

 

查看答案和解析>>

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

   (1)实验前:①先用0.1mol L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是       ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入         (写化学式)。

(2)右图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式        。t1时刻后,改反应仍在进行,溶液中N的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是         

(3)改课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:

      假设一:溶液的pH;

      假设二:       

假设二:       

(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。(已知:溶液中的N浓度可用离子色谱仪测定

 

 

查看答案和解析>>

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响.
(1)实验前:①先用0.1mol?L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是______,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入______(写化学式).
(2)图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式______.t1时刻后,改反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是______.
(3)改课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二:______;
假设二:______;
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.(已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)
实验结论:

查看答案和解析>>


同步练习册答案