题目内容
【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
![]()
①作负极的物质是____。
②正极的电极反应式是____。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
|
|
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是____。
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因:____。
【答案】铁 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O 因为铁表面生成不导电的FeO(OH),阻止反应进一步发生 Fe+2H+=Fe2++H2↑,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度大,促使FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4,使反应进行的更完全,初始pH高时,产生的Fe2+浓度小,从而造成NO3-去除率和铁的最终物质形态不同
【解析】
略
【题目】Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究,将质量相同的粉末状和块状的MnO2分别加入盛有15 mL5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据。
MnO2 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 3.5 min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30 min |
(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:______。该反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与____有关。
(3)某同学在10 mLH2O2溶液中加入一定量的MnO2,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是____。
![]()
Ⅱ.某反应在体积为5 L的恒容密闭容器中进行,在0~3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示(A,B,C均为气体)。
![]()
(4)该反应的化学方程式为____。
(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为_____,A的转化率为______。