地下水中的NO3-可用還原法處理，NO3-可被還原為NO2、NO、NH4+等。利用Zn和KNO3溶液反應(yīng)模擬地下水的脫硝過程、探究脫硝原理及相關(guān)因素對脫硝速率的影響。模擬過程的實驗裝置如圖所示。
（1）實驗時用0.1mol?L-1H2SO4洗滌Zn粒，再用蒸餾水洗滌至接近中性；將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5。
①實驗中通入N2的目的是排除實驗裝置中的空氣，防止空氣中的O2影響脫硝反應(yīng)排除實驗裝置中的空氣，防止空氣中的O2影響脫硝反應(yīng)。
②判斷洗滌至接近中性的實驗操作是取一小塊pH試紙于表面皿或玻璃鏡片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸最后一次洗滌的濾出液點在pH試紙上，與標準比色卡對照表，讀出pH約為7，說明洗滌接近至中性取一小塊pH試紙于表面皿或玻璃鏡片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸最后一次洗滌的濾出液點在pH試紙上，與標準比色卡對照表，讀出pH約為7，說明洗滌接近至中性。
③向上述KNO3溶液中加入足量洗滌后的Zn粒，寫出Zn與KNO3溶液反應(yīng)生成NH4+的離子方程式4Zn+NO3-+10H+=4Zn2++NH4++3H2O4Zn+NO3-+10H+=4Zn2++NH4++3H2O。
（2）影響脫硝速率的因素可能有：溶液的pH、溫度、Zn的顆粒大小等。設(shè)計實驗方案證明溫度對脫硝速率的影響①取兩套如本題圖裝置，分別加入等體積、等濃度的KNO3溶液；
②將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.5，并通入氮氣；
③將其中一套實驗裝置浸入熱水浴中（或浸入冰水浴中）；
④向三頸瓶中分別加入足量且等質(zhì)量的同種Zn粒，用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時間時三頸瓶中NO3-的濃度，若測出的NO3-的物質(zhì)的量濃度不同，表明溫度對脫氮速率有影響，否則無影響①取兩套如本題圖裝置，分別加入等體積、等濃度的KNO3溶液；
②將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.5，并通入氮氣；
③將其中一套實驗裝置浸入熱水浴中（或浸入冰水浴中）；
④向三頸瓶中分別加入足量且等質(zhì)量的同種Zn粒，用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時間時三頸瓶中NO3-的濃度，若測出的NO3-的物質(zhì)的量濃度不同，表明溫度對脫氮速率有影響，否則無影響。[已知：溶液中的NO3-的物質(zhì)的量濃度可用離子色譜儀測定]
（3）國家規(guī)定氮氧化物的排放標準不超過400mg?L-1。氮氧化物可以用酸性硫酸亞鐵溶液來吸收，反應(yīng)原理為NO+Fe2+═Fe（NO）2+；NO2+3Fe2++2H+═2Fe3++Fe（NO）2++H2O?，F(xiàn)測定某地下水脫硝過程中氮氧化物的排放量：收集500.00mL排放的氣體，緩慢通過250.00mL 0.6240mol?L-1酸性FeSO4溶液（過量），充分反應(yīng)，量取吸收氣體后的溶液25.00mL置于錐形瓶中，用0.2000mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定過量的Fe2+（還原產(chǎn)物為Mn2+），重復(fù)上述實驗操作3次，平均消耗酸性KMnO4溶液的體積為15.00mL。試通過計算分析地下水脫硝過程中氮氧化物的排放是否符合國家標準（寫出計算過程）。[已知Fe（NO）2+與酸性KMnO4溶液不反應(yīng)]
②將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.5，并通入氮氣；
③將其中一套實驗裝置浸入熱水浴中（或浸入冰水浴中）；
④向三頸瓶中分別加入足量且等質(zhì)量的同種Zn粒，用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時間時三頸瓶中NO3-的濃度，若測出的NO3-的物質(zhì)的量濃度不同，表明溫度對脫氮速率有影響，否則無影響
②將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.5，并通入氮氣；
③將其中一套實驗裝置浸入熱水浴中（或浸入冰水浴中）；
④向三頸瓶中分別加入足量且等質(zhì)量的同種Zn粒，用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時間時三頸瓶中NO3-的濃度，若測出的NO3-的物質(zhì)的量濃度不同，表明溫度對脫氮速率有影響，否則無影響
【答案】排除實驗裝置中的空氣，防止空氣中的O2影響脫硝反應(yīng)；取一小塊pH試紙于表面皿或玻璃鏡片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸最后一次洗滌的濾出液點在pH試紙上，與標準比色卡對照表，讀出pH約為7，說明洗滌接近至中性；4Zn+NO3-+10H+=4Zn2++NH4++3H2O；①取兩套如本題圖裝置，分別加入等體積、等濃度的KNO3溶液；
②將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.5，并通入氮氣；
③將其中一套實驗裝置浸入熱水浴中（或浸入冰水浴中）；
④向三頸瓶中分別加入足量且等質(zhì)量的同種Zn粒，用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時間時三頸瓶中NO3-的濃度，若測出的NO3-的物質(zhì)的量濃度不同，表明溫度對脫氮速率有影響，否則無影響
②將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.5，并通入氮氣；
③將其中一套實驗裝置浸入熱水浴中（或浸入冰水浴中）；
④向三頸瓶中分別加入足量且等質(zhì)量的同種Zn粒，用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時間時三頸瓶中NO3-的濃度，若測出的NO3-的物質(zhì)的量濃度不同，表明溫度對脫氮速率有影響，否則無影響
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：107引用：1難度：0.3
相似題
-
1．為測定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分數(shù)進行如下實驗。利用高氯酸（高沸點酸）將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫（低沸點酸）蒸出，再通過滴定測量，實驗裝置如圖所示。（1）a的作用是 ，f儀器的名稱是（2）檢查裝置氣密性：首先（填操作），關(guān)閉k1，微熱c,f中有氣泡冒出；停止加熱，導(dǎo)管e內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置氣密性良好。（3）c中加入一定體積高氯酸和mg氟化稀土樣品，f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱b、c,使水蒸氣進入c。①下列物質(zhì)可代替高氯酸的是（填序號）A．硝酸 B．鹽酸 C．硫酸 D．磷酸②實驗中除有HF氣體外，可能還有少量SiF4（易水解）氣體生成，若有SiF4生成，實驗結(jié)果將（填“偏高”“偏低”或”不受影響”）。③若觀察到f中溶液紅色褪去，需要向f中及時補加NaOH溶液，否則會使實驗結(jié)果偏低，原因是。（4）向餾出液中加入V1mL c1 mol/L La（NO3）3溶液，得到LaF3沉淀，再用c2mol/L EDTA標準溶液滴定剩余的La3+（La3+與EDTA按1：1絡(luò)合），消耗EDTA標準溶液V2 mL，則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分數(shù)為。（F的相對原子質(zhì)量為19）（5）用樣品進行實驗前，需要用0.084g氟化鈉代替樣品進行實驗，改變條件（高氯酸用量、反應(yīng)溫度、蒸餾實驗），測量并計算出氟元素質(zhì)量，重復(fù)多次。該操作的目的是。發(fā)布：2025/1/18 8:0:1組卷：24引用：1難度：0.5 -
2．煤氣化是有效利用化石能源手段之一，有關(guān)反應(yīng)如下：
①C+H2OCO+H2 ②CO+H2O高溫CO2+H2一定條件
獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分進行了如下實驗：
[實驗]使水蒸氣通過灼熱的焦炭，收集反應(yīng)后流出的氣體。
[提出假設(shè)]對氣體的成分提出了三種假設(shè)。
假設(shè)1：該氣體是 CO、H2。
假設(shè)2：該氣體是 CO、H2、H2O。
（1）假設(shè)3：。
[設(shè)計實驗方案，驗證假設(shè)]
他們擬用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設(shè)計一個實驗，驗證上述假設(shè)（加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去，實驗前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡）。
（2）按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接順序（儀器可重復(fù)使用）：
混合氣→dc→→→ij→→→→ij；
（3）儀器A中需加入試劑的是，其中反應(yīng)的化學(xué)方程式是；
（4）儀器B中需加入試劑的名稱是，其作用是；
[思考與交流]
（5）本實驗的尾氣需要處理，處理的方法為。
（6）某同學(xué)認為增加焦炭的量可以提高化學(xué)反應(yīng)①的速率，你是否同意他的說法，并簡述理由。發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：29引用：4難度：0.5 -
3．為探究礦石樣品X（僅含兩種元素）的組成和性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計并完成如圖實驗：
請回答：
（1）X含有的元素。
（2）X的化學(xué)式。
（3）紅褐色沉淀C是。
（4）氣體D通入足量H2O2中發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：13引用：3難度：0.7
相關(guān)試卷