题目内容
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，某课题组利用Fe粉和酸性KNO3溶液反应模拟地下水脱氮过程，理想的脱氮原理为：4Fe + NO3- + 10H+ = 4Fe2+ + NH4+ + 3H2O。
（1）研究发现：随着KNO3溶液酸性的减弱，对应还原产物中氮元素的化合价越低。课题组用酸性弱的KNO3溶液进行实验，没有观察到气体生成，则该条件下KNO3的还原产物可能是 （化学式）。
（2）实验发现：反应一段时间后，反应体系中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是 。
a．生成的Fe2+水解 b．Fe2+被氧化生成Fe3+ c．Fe2+被还原成Fe
（3）该课题组拟利用上述脱氮反应研究不同自变量对反应速率的影响。
可能用到的试剂和仪器：粗颗粒Fe粉、细颗粒Fe粉、2．0mol/L KNO3、0．1 mol/L H2SO4、蒸馏水、不同温度的恒温水浴、托盘天平、秒表、离子色谱仪等。
①设计实验方案：在不同的自变量（温度、铁粉颗粒的大小）时，测定 （要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
②参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据：数据用字母表示）。
【提示】离子色谱仪能跟踪测定溶液中的c(NO3-）
物理量 实验序号 | V（2．0mol/L KNO3）/ mL | …… | |
1 | a | …… | |
2 | a | …… | |
3 | a | …… |
③进一步的研究表明：将铁粉和活性炭同时加入上述KNO3溶液中，可以明显提高脱氮速率，其原因是 。
王后雄学案教材完全解读系列答案
海淀课时新作业金榜卷系列答案（16分）氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
I.某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
（1）实验①和②的目的是______________________________________________________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是_________________________（填一种方法即可）。
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是_________________________________________________。
II.资料显示，某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
（1）某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢，实验时可以通过测量_______或______来比较。
（2）0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变化的原因：_____________。
请计算H2O2的初始物质的量浓度为________________(保留两位有效数字)。
为探究MnO2在此实验中对H2O2的分解起催化作用，需补做下列实验（无 需写出具体操作）：
a. ；b. 。
下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
选项 | 陈述I | 陈述II |
A | H2O2、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 | 前者表现出还原性后者表现出漂白性 |
B | 纯银器表面在空气中渐渐变暗 | 发生化学腐蚀 |
C | SiO2能与氢氟酸及碱反应 | SiO2是两性氧化物 |
D | BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液有白色沉淀 | 说明Ksp(BaSO4)大于Ksp(BaCO3) |
工业上用DME法以H2和CO为原料生产甲醚（CH3 OCH3）。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：
①2H2（g） +CO（g）
CH3OH（g）
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）
当达到平衡时实验数据如表，下列分析正确的是
温度（℃） 平衡态 | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 | 310 | 320 |
CO转化率（%） | 92 | 87 | 82 | 80 | 72 | 65 | 62 |
CH3OCH3产率（%） | 33 | 45 | 77 | 79 | 62 | 58 | 52 |
A．反应①、②均为吸热反应
B．290℃时反应②平衡常数值达到最大
C．平衡时，反应①与②中CH3OH的消耗速率一定相等
D．增大压强能增大CH3OCH3产率
