题目内容
【题目】用零价铁去除水体中的硝酸盐
已成为环境修复研究的热点之一.
还原水体中
的反应原理如图1所示.
①作负极的物质是______.
②正极的电极反应式是______.
将足量铁粉投入水体中,经24小时测定
的去除率和pH,结果如下:
初始pH | ||
| 接近 | |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
时,
的去除率低.其原因是______.
实验发现:在初始
的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的
可以明显提高
的去除率.对
的作用提出两种假设:
Ⅰ直接还原
;
Ⅱ破坏
氧化层.
①做对比实验,结果如图2所示,可得到的结论是______.
②同位素示踪法证实能与
反应生成
结合该反应的离子方程式,解释加入
提高
去除率的原因:______.
其他条件与
相同,经1小时测定
的去除率和pH,结果如表:
初始pH | ||
| 约 | 约 |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与中数据对比,解释
中初始pH不同时,
去除率和铁的最终物质形态不同的原因:______.
【答案】铁
不导电,阻碍电子转移 本实验条件下,
不能直接还原
;在Fe和
共同作用下能提高
的去除率
,
将不导电的
转化为可导电的
,利于电子转移 初始pH低时,产生的
充足;初始pH高时,产生的
不足
【解析】
(1)NO3-在正极得电子发生还原反应产生NH4+,根据图2信息可知为酸性环境;(2)pH越高Fe3+越易水解生成FeO(OH);
(3)①根据图2中的三个实验结果进行分析;
②结合(2)题中的铁的最终物质形态结果差异进行分析;
(1) ①Fe还原水体中,则Fe作还原剂发生氧化反应,失去电子,作负极,
故答案为:铁;
在正极得电子发生还原反应产生
,根据图2信息可知为酸性环境,则正极的电极反应式为:
,故答案为:
;
(2)①加入可以显提高
的去除率,pH越高,
越易水解生成
,而
不导电,阻碍电子转移,所以
的去除率低,故答案为:
不导电,阻碍电子转移;
(3)从图2的实验结果可以看出,单独加入时,
的去除率为0,因此得出
不能直接还原
;而Fe和
共同加入时
的去除率比单独Fe高,因此可以得出结论:本实验条件下,
不能直接还原
;在Fe和
共同作用下能提高
的去除率,故答案为:本实验条件下,
不能直接还原
;在Fe和
共同作用下能提高
的去除率;
同位素示踪法证实了
能与
反应生成
,离子方程式为:
,
将不导电的
转化为可导电的
,利于电子转移,故答案为:
,
将不导电的
转化为可导电的
,利于电子转移;
(4)根据实验结果可知的作用是将不导电的
转化为可导电的
,而
的去除率由铁的最终物质形态确定,因此可知实验初始pH会影响
的含量,故答案为:初始pH低时,产生的
充足;初始pH高时,产生的
不足。
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【题目】溶液X中含有右表离子中的某5种,且其浓度均为不考虑水的电离与离子水解
向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化.下列叙述不正确的是( )
阳离子 | 阴离子 |
Fe Fe |
A.X溶液中不可能含有或
B.生成无色气体的离子方程式为:
C.根据电荷守恒,原溶液中一定含
D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子