17.某同学看到“利用零价铁还原NO3-脱除地下水中硝酸盐”的相关资料后,利用如下装置探究铁粉与KNO3溶液的反应.实验过程如下:
i.打开弹簧夹,缓慢通入N2,并保持后续反应均在N2氛围中进行;
ii.加入pH 已调至2.5 的 0.01mol•L-1KNO3酸性溶液100mL,一段时间后铁粉部分溶解,
溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物
质附着;
iii.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;
iv.检测到滤液中存在NO3-、NH4+和Fe2+
(1)通入N2并保持后续反应均在N2 氛围中进行的实验目的是避免空气中氧气对Fe与NO3-离子反应的干扰.
(2)白色物质是Fe(OH)2,用化学方程式解释其变为红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)用K3[Fe(CN)6]检验滤液中Fe2+的实验方案是取滤液,加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,证明滤液中存Fe2+,.
(4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN 溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色.溶液变成红色的原因是溶液中存在Fe2+、NO3-离子,加入硫酸,发生反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,生成的Fe3+和SCN-反应使溶液呈红色.
(5)该同学进一步查阅资料发现,用铁粉、碳粉的混合物脱除硝酸盐,效果更佳.他用上述KNO3溶液继续设计如下实验,探究碳粉的作用
假设实验操作现象及结论
假设1:碳粉可用作还原剂,脱除硝酸盐向烧杯中加入
碳粉一段时间后,测定烧杯中NO3-的浓度
NO3-浓度无明显变化,说明假设不成立
假设2:碳粉、铁粉形成无数个微小的原电池,促进了硝酸盐的脱除按下图所示组装实验装置,一段时间后,测定NO3-浓度

Fe电极部分溶解,电流计指针偏转,说明假设2成立
③关于碳粉的作用,还可以提出的假设是碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率.
8.研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义.
(1)硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合,工业合成氨是一个放热反应,因此低温有利于提高原料的转化率,但实际生产中却采用400~500℃的高温,其原因是催化活性最强,增加反应速率,缩短达到平衡的时间;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同(如图3所示):

已知:CO+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2+H2
①甲厂以焦炭和水为原料;
②乙厂以天然气和水为原料;
③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料.
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高.据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?丙.
(3)将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1,可以转化为有应用价值的硫酸钙等.
①写出反应Ⅰ的化学方程式:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵(NH42SO3被氧化.
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡(HCl和BaCl2).
(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图.
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是SO2+OH-=HSO3-(或SO2+2OH-=SO32-+H2O).
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-
 0  154999  155007  155013  155017  155023  155025  155029  155035  155037  155043  155049  155053  155055  155059  155065  155067  155073  155077  155079  155083  155085  155089  155091  155093  155094  155095  155097  155098  155099  155101  155103  155107  155109  155113  155115  155119  155125  155127  155133  155137  155139  155143  155149  155155  155157  155163  155167  155169  155175  155179  155185  155193  203614 

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