工、農(nóng)業(yè)廢水以及生活污水中濃度較高的NO3-會造成氮污染.工業(yè)上處理水體中NO3-的一種方法是零價鐵化學(xué)還原法.某化學(xué)小組用廢鐵屑和硝酸鹽溶液模擬此過程,實驗如下.
(1)先用稀硫酸洗去廢鐵屑表面的鐵銹,然后用蒸餾水將鐵屑洗凈.
①除銹反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
②判斷鐵屑洗凈的方法是測最后一次洗滌液的pH,若為7,則說明鐵屑已洗凈測最后一次洗滌液的pH,若為7,則說明鐵屑已洗凈.
(2)將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5.從氧化還原的角度分析調(diào)低溶液pH的原因是硝酸在酸性條件下的氧化性強,易被鐵屑還原硝酸在酸性條件下的氧化性強,易被鐵屑還原.
(3)將上述處理過的足量鐵屑投入(2)的溶液中.右圖表示該反應(yīng)過程中,體系內(nèi)相關(guān)離子濃度、pH隨時間變化的關(guān)系.請根據(jù)圖中信息回答:
①t1時刻前該反應(yīng)的離子方程式是4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O.
②t1時刻后,該反應(yīng)仍在進行,溶液中NH4+的濃度在增大,F(xiàn)e2+的濃度卻沒有增大,可能的原因是生成的Fe2+水解生成的Fe2+水解.
(4)鐵屑與KNO3溶液反應(yīng)過程中若向溶液中加入炭粉,可以增大該反應(yīng)的速率,提高NO3-的去除效果,其原因是炭粉和鐵構(gòu)成了無數(shù)微小的原電池加快反應(yīng)速率炭粉和鐵構(gòu)成了無數(shù)微小的原電池加快反應(yīng)速率.
【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;測最后一次洗滌液的pH,若為7,則說明鐵屑已洗凈;硝酸在酸性條件下的氧化性強,易被鐵屑還原;4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;生成的Fe2+水解;炭粉和鐵構(gòu)成了無數(shù)微小的原電池加快反應(yīng)速率
【解答】
【點評】
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