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 。

 0  145786  145794  145800  145804  145810  145812  145816  145822  145824  145830  145836  145840  145842  145846  145852  145854  145860  145864  145866  145870  145872  145876  145878  145880  145881  145882  145884  145885  145886  145888  145890  145894  145896  145900  145902  145906  145912  145914  145920  145924  145926  145930  145936  145942  145944  145950  145954  145956  145962  145966  145972  145980  203614 

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