【题目】如图是测定铝粉(含铜粉等杂质不与酸反应)的纯度的实验装置.![]()
装置为干燥管和锥形瓶,干燥管内装有氯化钙,锥形瓶内所用的硫酸(足量)的物质的量浓度为4molL﹣1 . 不同时间电子天平的读数如下表所示:
实验操作 | t/min | 电子天平的读数/g |
装置+硫酸溶液 | 320.0 | |
装置+硫酸溶液+样品 | 0 | 335.0 |
1 | 334.5 | |
2 | 334.1 | |
3 | 333.8 | |
4 | 333.8 |
①反应中生成气体的质量为 .
②试计算样品中铝的质量分数?(写出计算过程)
③求反应后锥形瓶内硫酸溶液(溶液的体积变化忽略)的物质的量的浓度?(写出计算过程)
【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1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 |
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pH=4.5时,NO3﹣的去除率低.其原因是 .
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3﹣的去除率.对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3﹣;
Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层.
①做对比实验,结果如图2所示,可得到的结论是 .
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4 . 结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3﹣去除率的原因: .
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3﹣的去除率和pH,结果如表:
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: .