Question

【題目】鐵除去廢水中硝酸鹽已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。某課題組擬探究影響鐵除去硝酸鹽速率的外界因素，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)	2 g 鐵形狀	0.1 mol·L－1 的KNO3溶液	0.1 mol·L－1 H2SO4溶液	蒸餾 水體積	恒溫 水浴	1 h NO 除去率
1	粉末	20 mL	20 mL	0	20 ℃	a
2	顆粒	20 mL	20 mL	0	20 ℃	b
3	粉末	20 mL	10 mL	V mL	20 ℃	c
4	粉末	20 mL	20 mL	0	30 ℃	d

回答下列問(wèn)題：

(1)在pH＝2.5的廢水中，24 h后，鐵粉使除去率約100%，產(chǎn)物為Fe3O4、。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________。

(2)上述實(shí)驗(yàn)中，V＝________，理由是_____________________。

(3)由表中數(shù)據(jù)可知，a________b(填“>”“<”或“＝”)。

(4)若a>c，可得出的結(jié)論是______________________________。

(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4的目的是______________________。

Answer 1

【答案】3Fe＋＋2H＋＋H2O===Fe3O4＋10根據(jù)控制變量實(shí)驗(yàn)要求，確保溶液總體積相等>酸性越強(qiáng)，NO除去率越高探究溫度對(duì)NO除去率的影響

【解析】

(1)可用元素補(bǔ)給法書(shū)寫(xiě)陌生方程式，首先根據(jù)題意有Fe＋NO→Fe3O4＋NH，結(jié)合還原劑失去的電子數(shù)等于氧化劑得到的電子數(shù)可配得：3Fe＋NO→Fe3O4＋NH，明顯方程式左邊要補(bǔ)4個(gè)H和1個(gè)O，超過(guò)H2O中氫氧比例，酸性環(huán)境用H＋補(bǔ)H，用H2O補(bǔ)O，得到：3Fe＋NO＋H＋＋H2O→Fe3O4＋NH，配平即可，故答案為3Fe＋NO＋2H＋＋H2O===Fe3O4＋NH ；(2)根據(jù)控制變量的思想，若要保證KNO3濃度不變，實(shí)驗(yàn)總體積需要相同，每次實(shí)驗(yàn)總體積均為40 mL，所以V＝10 mL，故答案為：10、根據(jù)控制變量實(shí)驗(yàn)要求，確保溶液總體積相等；(3)粉末表面積更大，反應(yīng)速率更快，除去率更高，所以a>b；(4)1、3兩組實(shí)驗(yàn)不同之處只有硫酸的濃度，1組酸性更強(qiáng)因此結(jié)論是酸性越強(qiáng)，NO3-除去率越高，故答案為：酸性越強(qiáng)，NO3-除去率越高；(5)1、4兩組實(shí)驗(yàn)的區(qū)別是溫度不同，即探究溫度對(duì)NO3-除去率的影響。