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        1. 【題目】用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。

          1Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。

          作負極的物質(zhì)是________。

          正極的電極反應(yīng)式是_________

          2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3的去除率和pH,結(jié)果如下:

          初始pH

          pH=2.5

          pH=4.5

          NO3的去除率

          接近100%

          50%

          24小時pH

          接近中性

          接近中性

          鐵的最終物質(zhì)形態(tài)



          pH=4.5時,NO3的去除率低。其原因是________。

          3)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3的去除率。對Fe2+的作用提出兩種假設(shè):

          Ⅰ. Fe2+直接還原NO3;

          Ⅱ. Fe2+破壞FeOOH)氧化層。

          做對比實驗,結(jié)果如右圖所示,可得到的結(jié)論是_______

          同位素示蹤法證實Fe2+能與FeOOH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3去除率的原因:______。

          pH =4.5(其他條件相同)

          4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO3的去除率和pH,結(jié)果如下:

          初始pH

          pH=2.5

          pH=4.5

          NO3的去除率

          10%

          3%

          1小時pH

          接近中性

          接近中性

          與(2)中數(shù)據(jù)對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO3去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:_________。

          【答案】1②NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,

          2FeO(OH)不導(dǎo)電,阻礙電子轉(zhuǎn)移

          3本實驗條件下,Fe2+不能直接還原NO3-;在FeFe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。

          ②Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+, Fe2+將不導(dǎo)電的FeOOH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,利于電子的轉(zhuǎn)移。

          4)初始pH低時,產(chǎn)生的Fe2+充足;初始pH高時,產(chǎn)生的Fe2+不足。

          【解析】

          試題用零價鐵去除水體中的硝酸鹽,(1①Fe還原水體中的NO3-的反應(yīng)原理圖可知,Fe被氧化作負極,答案為:鐵;正極是硝酸根離子被還原為NH4+,該溶液為酸性電解質(zhì)溶液,結(jié)合元素和電荷守恒可知電極反應(yīng)式為:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,答案為:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;(2)從PH對硝酸根去除率的影響來看,初始pH=4.5時去除率低,主要是應(yīng)為鐵離子容易水解生成FeO(OH),同時生成的Fe3O4產(chǎn)率降低,且生成的FeO(OH)不導(dǎo)電,所以NO3-的去除率低,答案為:FeO(OH)不導(dǎo)電,阻礙電子轉(zhuǎn)移,(3從右圖可以看出只加入鐵粉和只加入Fe2+,NO3-的去除率都不及同時加入鐵和亞鐵離子硝酸根的去除率高,說明不是應(yīng)用了亞鐵離子的還原性提高的硝酸根的去除率的,而是由于Fe2+破壞FeO(OH)生成了四氧化三鐵,答案為:本實驗條件下,Fe2+不能直接還原NO3-;在FeFe2+共同作用下能提高NO3-的去除率;同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成四氧化三鐵,該反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+,加入Fe2+之所以可以提高硝酸根離子的轉(zhuǎn)化率主要因為較少了FeOOH)的生成,生成更多的Fe3O4,增強了導(dǎo)電性,另外生成了H+,可以是pH增大的速度減慢,使NO3-的轉(zhuǎn)化率增大;(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不導(dǎo)電,所以NO3-的去除率越低,答案為:初始pH低時,產(chǎn)生的Fe2+充足;初始pH高時,產(chǎn)生的Fe2+不足

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理如方程式①②所示:

          CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); H=+49.0kJmol-1

          CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g);H=-192.9kJmol-1

          H2(g)+O2(g)=H2O(g);H=-241.8kJmol-1

          下列說法正確的是(

          A.CH3OH的燃燒熱為192.9kJmol-1

          B.反應(yīng)①中的能量變化如圖所示

          C.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量

          D.根據(jù)以上反應(yīng)可知:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-676.5kJmol-1

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】已知AB、C、D、M、W六種元素的原子序數(shù)依次遞增,都位于前四周期。其中A、D原子的最外層電子數(shù)均等于其周期序數(shù),且D原子的電子層數(shù)是A3倍;B原子s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍;C原子L層上有2對成對電子。MW均有生物金屬之稱,M4和氬原子的核外電子排布相同;W處于元素周期表中第8列。請回答下列問題:

          ⑴1 mol B2A2分子中含σ鍵的數(shù)目是________

          ⑵BC2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖1所示。則該晶體的類型屬于________晶體(填分子原子);該晶體中B原子軌道的雜化類型為________。

          ⑶“生物金屬”M的晶胞如圖2所示。則晶胞中一個M原子與_____M原子緊鄰;若該晶體的密度為ρ g·cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NAmol1,M原子的摩爾質(zhì)量為Mrg·mol1,則該晶胞的邊長________cm

          ⑷“生物金屬”W元素應(yīng)用廣泛,如人體內(nèi)W元素的含量偏低,則會影響O2在體內(nèi)的正常運輸。已知W2KCN溶液反應(yīng)得W(CN)2沉淀,當(dāng)加入過量KCN溶液時沉淀溶解,生成配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖3所示。

          ①W元素基態(tài)原子價電子排布式為________

          ②1CNπ鍵數(shù)目為________。

          光譜證實單質(zhì)D與強堿溶液反應(yīng)有[D(OH)4]生成,則[D(OH)4]中存在________(填字母)。

          a 共價鍵   b 配位鍵    c σ鍵    d π

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】常溫下將鹽酸溶液滴加到聯(lián)氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物質(zhì)的量分數(shù)(X)-lgc(OH-)變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是

          A.Kb1(N2H4)=10-6

          B.反應(yīng)pK=9.0(已知:Pk=-lgK)

          C.N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH-)

          D.N2H5Cl溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】根皮素J()是國外新近研究開發(fā)出來的一種新型天然美白劑,主要分布于蘋果、梨等多汁水果的果皮及根皮.其中一種合成J的路線如下:

          已知:

          +R’’CHO+H2O

          回答下列問題:

          (1)C的化學(xué)名稱是___________.E中的官能團的名稱為_______________.

          (2)B為溴代烴,請寫出A→B的反應(yīng)條件___________.

          (3)寫出由C生成D和由D生成E的反應(yīng)類型___________、___________.

          (4)F→H的化學(xué)方程式為______________________.

          (5)ME的同分異構(gòu)體,同時符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)有___________(不考慮立體異構(gòu))

          能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

          (6)設(shè)計以丙烯和1,3-丙二醛為起始原料制備的合成路線_______(無機試劑任選).

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的表示及說法正確的是

          A. 已知 ,則氫氣的燃燒熱為-241.8kJ/mol

          B. 、101 kPa時,求算固態(tài)碳和硫的燃燒熱時.其分別燃燒時生成穩(wěn)定的

          C. 的稀溶液與稀硫酸完全中和,放出的熱量,則表示該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為:2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)

          D. 已知 , ,則

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】25 ℃時,密閉容器中XY、Z三種氣體的濃度變化情況如圖,下列說法錯誤的是

          A.反應(yīng)可表示為3XY2Z

          B.從反應(yīng)開始到0.4 s時,以Y表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.25 mol·L1·s1

          C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,正逆反應(yīng)速率均增大

          D.升高溫度,平衡常數(shù)一定增大

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】在一定條件下,將3molA和1molB投入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末測得此時容器中C和D的濃度為0.2mol/L和0.4mol/L。下列敘述正確的是 ( )

          A. x=2

          B. 2min時,B的濃度為0.4mol/L

          C. 0~2min內(nèi)B的反應(yīng)速率為0.2mol·L·min

          D. 此時A的轉(zhuǎn)化率為40%

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】—定溫度下,向10mL0.40mol/LH2O2 溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整個過程中溶液體積的變化),不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)如表所示:

          t/min

          0

          2

          4

          6

          V(O2)/mL

          0

          9.9

          17.5

          22.4

          資料顯示,反應(yīng)分兩步進行:①2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2;②H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+。反應(yīng)過程中能量變化如圖所示。下列說法正確的是

          A. Fe2+的作用是增大過氧化氫的分解速率

          B. 反應(yīng)①、②均是放熱反應(yīng)

          C. 反應(yīng)2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)是吸熱反應(yīng)

          D. 0~6min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2O2)=3.33×10-2mol/(L·min)

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