题目内容

某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应，模拟地下水脱氮过程，探究脱氮原理．
（1）实验前：①先用0.1mol?L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是
 
，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液通入
 
（写化学式）．
（2）如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）．请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是
 
、
 
．t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是
 
．
考点：性质实验方案的设计,含氮物质的综合应用,铁的化学性质
专题：信息给予题,实验设计题
分析：（1）铁表面有铁锈加入硫酸可除去，除去溶液中的氧气，可向溶液中通入氮气；
（2）根据图象判断出离子浓度减小的有H+、NO3-，增大的有Fe2+ 和NH4+，故反应物为Fe和H+、NO3-，生成物为Fe2+和NH4+，可写出化学方程式为4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O；Fe2+水解呈酸性，当溶液中PH较大时会促进Fe2+水解．
解答： 解：（1）H2SO4可以除去Fe粉表面的氧化物；为防止空气中的O2对脱氮的影响，可向KNO3溶液中通入N2，排出O2．
故答案为：去除铁粉表面的氧化物等杂质； N2；
（2）t1时刻前H+、NO3- 浓度减小，Fe2+ 和NH4+的浓度增大，故反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O．则Fe2+、NH4+浓度增大，Fe粉足量，反应仍在进行，Fe2+的浓度没有增大的原因是发生了水解反应，因为溶液的pH增大，促进了水解．
故答案为：Fe2+、NH4+；溶液的pH增大，生成的Fe2+水解（或和溶液中的OH-反应）．
点评：本题考查元素化合物的性质、除杂以及化学反应速率、化学平衡等问题，综合性较强，为高考常见题型，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意设计实验步骤，注意语言的条理性和严密性，难度不大．
练习册系列答案
相关题目
室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合（忽略体积变化），实验数据如下表：下列判断正确的是（　　）
实验编号起始浓度/（mol?L-1）反应后溶液的pH
c（HA）c（KOH）
①0.10.19
②x0.27
A、实验①反应后的溶液中：c（A-）＞c（K+）＞c（OH-）＞c（H+）
B、实验①反应后的溶液中：c（OH-）=c（K+）-c（A-）=
Kw
1×10-9
 mol/L
C、实验②反应后的溶液中：c（A-）+c（HA）＜0.1 mol/L
D、实验②反应后的溶液中：c（K+）+c（OH-）=c（H+）+c（A-）
金属铜长期暴露在潮湿空气中往往被腐蚀．生成的“铜锈”受热易分解为氧化铜、二氧化碳和水．为了从“铜锈”中制得铜并测定“铜锈”的组成，设计实验装置如图1：
请回答下列问题：
（1）A处是“钢锈”与氢气反应的装置，应选用图2中的
 
（填写编号）；
（2）反应进行时，应先
 
再点燃酒精灯加热；
（3）要准确测定“铜锈”的组成，实验时C中现象应为
 
，需测定的数据有；样品质量、
 
（填化学式）的质量；
（4）上述装置还有不完善之处，应将D装置中排出的气体
 
（填处理的方法）
有几个实验小组的同学，利用如图装置进行“一器多用”的实验探究（a中盛放的液体均匀慢速滴下；b中盛放的药品足量；若在c、d中盛装液体，则长导管均浸入液面以下），每组同学设想在a、b、c、d中分别盛放不同物质，来制取某种气体并检验其性质．
请你回答以下各组同学在交流实验设计方案中提出的问题：
Ⅰ．（1）若a：浓盐酸；b：高锰酸钾（其氧化性比二氧化锰强很多）；c：左侧放干燥的红色布条，右侧放红色鲜花瓣．在实验过程中c中的现象能够说明
 
．d装置中盛放药品的作用是
 
，请写出d中反应的离子方程式：
 
．
（2）若a：稀盐酸；b：贝壳粉；c：饱和碳酸钠溶液；d：饱和Na2SiO3溶液．在实验过程中，c中出现的现象是
 
．d中现象是
 
，这说明
 
．
（3）若a：浓氨水；b：生石灰；c：四氯化碳；d：盐酸．在实验过程中，c中出现的现象是
 
．
写出d中反应的离子方程式：
 
．
Ⅱ．你认为四组同学在制取气体之前都应进行的操作是
 
．你还可以利用此装置的a和b两部分可制取的气体有（只写一种）
 
．
下列实验操作中有错误的是（　　）
A、蒸馏时，冷凝水应从冷凝管的下口通入、上口流出且将温度计水银球插入液体中
B、分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体也从下口放出
C、萃取时，萃取剂的选取与密度无关
D、蒸发时，当溶液中出现少量固体应停止加热，利用余热蒸干剩余溶液
关于食物的酸碱性的说法正确的是（　　）
A、食物中的主要成分能与酸反应的是碱性食物
B、食物中的主要成分能与碱反应的是酸性食物
C、食物在遇到甲基橙变红的是酸性食物，遇到酚酞变红的是碱性食物
D、食物的酸碱性应当看食物在体内代谢完全后剩余物质的酸碱性
下列物质中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生氧化反应生成醛的是（　　）
A、甲醇
B、2-甲基-2-丙醇
C、2-甲基-1-丙醇
D、2-丁醇
下列化合物中，能由单质直接化合而得到是（　　）
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最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子．N4分子结构如图所示，已知断裂1mol N-N吸收167kJ热量，生成1mol N≡N放出942KJ，根据以上信息和数据，下列说法正确的是（　　）
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B、N4与N2互为同位素
C、N4与N2互为同素异形体
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