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题文

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                                            

科目 化学   题型 实验题   难度 较难
知识点: 探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质
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相关试题

如图是某同学设计的放热反应的观察装置,

其实验操作步骤如下:
①按图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;
③在盛有1.0g氧化钙的小试管里滴入2 mL左右的蒸馏水,观察现象。
试回答:
(1)实验前必须进行的一步实验操作是
(2)实验中观察到的现象是
(3)实验中发生的化学反应方程式:
(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系:
(5)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?(填“能”或“否”)。

I.(9分)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.50 mol·L-1 NaOH溶液、0.55 mol·L-1盐酸,实验尚缺少的玻璃仪器是
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?(填“能”或“否)。
(3)他们记录的实验数据如下:

实验用品
溶液温度
中和热
t1
t2
ΔH

50 mL
0.50 mol·L-1
NaOH溶液
50 mL
0.55 mol·L-1
HCl溶液
20 ℃
23.2 ℃


50 mL
0.50 mol·L-1
NaOH溶液
50 mL
0.55 mol·L-1
HCl溶液
20 ℃
23.4 ℃

已知:Q ="cm" Δt,c为4.18 J·℃-1·g-1,各溶液的密度均为1 g· cm-3
①通过计算得到中和热ΔH =kJ/mol(保留一位小数)。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用0.60 mol·L-1NaOH溶液代替0.50 mol·L-1NaOH溶液做实验,对测定结果(填“有”或“无”,下同)影响;若用0.55 mol·L-1醋酸代替0.55 mol·L-1盐酸做实验,对测定结果影响。
(5)计算结果发现本次实验测定值与正确值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填序号)操作。
①量取NaOH溶液的体积时仰视读数
②用温度计测定NaOH溶液的温度后直接测定盐酸的温度
③分多次把NaOH溶液倒入装盐酸的小烧杯中
II.甲、乙两同学拟定用pH试纸验证醋 酸是弱酸。方案分别是:
甲:①称取一定量的冰醋酸准确配制0.1mol/L的醋酸溶液100mL
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸。
乙:①称取一定量的冰醋酸准确配制pH=1的醋酸溶液100mL;
②取醋酸溶液10mL,加水稀释为100 mL;
③用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸。
(1)两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是
(2)简要说明pH试纸的使用方法:
(3)甲方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸溶液的pH1(选填“>”“<”“=”);乙方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸溶液的pH2(选填“>”“<”“=”)。
(4)请你也提出一个用pH试纸来证明醋酸是弱酸的合理且容易进行的方案(可以不再叙述pH试纸的使用方法,但叙述中应包括实验方法、现象和结论)

某课外活动小组探究镁与CO2、NO2的反应。
I、实验发现点燃的镁条能在CO2气体中继续燃烧,产生黑、白两种固体分别是C和MgO;该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测:写出Mg在NO2中燃烧的化学方程式。反应产生的固体中可能存在物质(填化学式)。
II、设计实验验证以上猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)

资料信息:2NO2+ 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
(1)写出A中发生反应的化学方程式:
(2)装置B中盛装的干燥剂是(填序号)___________________
①浓硫酸 ②无水CaCl2 ③碱石灰
(3)实验开始时正确的操作步骤是___ ___
a.打开A装置中分液漏斗的旋塞滴入浓硝酸制取NO2
b.打开活塞K
c.点燃C处酒精灯
d.当C处硬质玻璃管内充满红综色气体后,关闭活塞K
(4)D中NaOH溶液盛的很满,这样做的目的是____________ _____________
(5)本实验中存在明显缺陷,改进措施是____________________________________

铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O (b)
已知:ZnC2O4和FeC2O4难溶于水。
(1)上述制备原理中不属于氧化还原反应的是(选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OⅡ.ZnSO4·7H2OⅢ.(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)=
②选用的加料方式是(填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,再升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同时加热到75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4·7H2O。

实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L-1稀硫酸,加入(选填字母,下同)。
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液 D.KSCN溶液
②加入
A.纯锌粉B.纯碳酸钙粉末C.纯ZnO粉末D.3mol·L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌。
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
其中步骤③加热的主要目的是

(15 分)K3[Fe(C2O4)3]· 3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体, 溶于水, 难溶于乙醇, 110℃下失去结晶水,230℃分解;是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。 实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O (硫酸亚铁铵)、H2C2O4(草酸)、K2C2O4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下:

已知:沉淀:FeC2O4 · 2H2O 既难溶于水又难溶于强酸
6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3[Fe(C2O4)3] + 2Fe(OH)3
2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O
(1)检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是;溶解时加几滴稀硫酸的目的是
(2)硫酸亚铁铵溶液与 H2C2O4溶液反应生成 FeC2O4 · 2H2O 沉淀,写出该反应方程式;沉淀过滤后,洗涤 1 的操作方法是
(3)在沉淀中加入饱和 K2C2O4 溶液,并用 40 ℃ 左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的 30% H2O2溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在 40 ℃ 左右,可能的原因是。加入30%过氧化氢溶液完全反应后,煮沸的目的是
(4)洗涤 2 中所用洗涤试剂最合适的是(填选项字母)。

A.草酸钠溶液 B.蒸馏水 C.乙醇 D.KCl 溶液

(5)为了不浪费药品,95%乙醇水溶液进行回收的方法是,所用的主要玻璃仪器有(任写两种)等。

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