某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如图1。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。

完成下列填空:
(1)若②中只有NH4Cl是否能制备NH3,说明原因:加热时氯化铵分解,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,所以不能制备氨气加热时氯化铵分解,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,所以不能制备氨气。
(2)④中白烟的成分是:NH4NO3NH4NO3。
(3)一段时间后,⑤中溶液变蓝色,其原因是:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O。(用离子方程式解释)
用纳米Fe/Ni材料能去除污水中NO3-。离子在材料表面发生反应,反应过程如图2所示。材料表面被难溶物覆盖会导致速率减慢。

酸性环境中,纳米Fe/Ni去除NO3-分两步:
i.NO3-+Fe+2H+═NO2-+Fe2++H2O
ii.NO2-+3Fe+8H+═3Fe2++NH4++2H2O
(4)上述方法去除1molNO3-转移 88mol电子。
(5)初始pH=2.0的污水反应15min后,出现白色絮状物,很快变成红褐色,结合化学用语解释该变化过程 Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2又继续被氧化为Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2又继续被氧化为Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(6)污水初始pH会影响反应速率,不同pH硝酸盐溶液与Fe/Ni反应时,溶液中c(NO3-)c0(NO3-)随时间的变化如图3所示。[c0(NO3-)为初始时NO3-的浓度]为达到最高去除率,应调污水初始pH=6.56.5。t<15min,pH=2.0的溶液反应速率最快,t>15mim,其反应速率迅速降低,原因分别是 pH=2的溶液中,t<15min时,溶液中H+浓度较高,则反应速率较快pH=2的溶液中,t<15min时,溶液中H+浓度较高,则反应速率较快、t>15min时,产生大量Fe(OH)2,附着在材料表面,减小接触面积,因此反应速率迅速下降t>15min时,产生大量Fe(OH)2,附着在材料表面,减小接触面积,因此反应速率迅速下降。

c
(
N
O
3
-
)
c
0
(
N
O
3
-
)
【答案】加热时氯化铵分解,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,所以不能制备氨气;NH4NO3;3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;8;Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2又继续被氧化为Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;6.5;pH=2的溶液中,t<15min时,溶液中H+浓度较高,则反应速率较快;t>15min时,产生大量Fe(OH)2,附着在材料表面,减小接触面积,因此反应速率迅速下降
【解答】
【点评】
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