18.某同学看到“利用零价铁还原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溶液的反应.实验过程如下:
i.打开弹簧夹,缓慢通入,并保持后续反应均在氛围中进行;
ii.加入pH 已调至2.5 的 0.01mol•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.
(1)通入并保持后续反应均在2N 氛围中进行的实验目的是避免空气中的氧气对铁和硝酸根离子的反应产生干扰.
(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+H2O=4Fe(OH)3
(3)用检验滤液中 的实验方案是取滤液,向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6].若观察到蓝色沉淀,则证明滤液中存在二价铁离子.
(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①
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Ⅰ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  按图示组装实验装置,一段时间后,测定NO3-浓度 ②
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.
 0  162231  162239  162245  162249  162255  162257  162261  162267  162269  162275  162281  162285  162287  162291  162297  162299  162305  162309  162311  162315  162317  162321  162323  162325  162326  162327  162329  162330  162331  162333  162335  162339  162341  162345  162347  162351  162357  162359  162365  162369  162371  162375  162381  162387  162389  162395  162399  162401  162407  162411  162417  162425  203614 

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