工、农业废水以及生活污水中浓度较高的NO3-会造成氮污染．工业上处理水体中NO3-的一种方法是零价铁化学还原法．某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下．
（1）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净．
①除锈反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
②判断铁屑洗净的方法是测最后一次洗涤液的pH，若为7，则说明铁屑已洗净测最后一次洗涤液的pH，若为7，则说明铁屑已洗净．
（2）将KNO3溶液的pH调至2.5．从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是硝酸在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原硝酸在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原．
（3）将上述处理过的足量铁屑投入（2）的溶液中．右图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系．请根据图中信息回答：
①t1时刻前该反应的离子方程式是4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O．
②t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是生成的Fe2+水解生成的Fe2+水解．
（4）铁屑与KNO3溶液反应过程中若向溶液中加入炭粉，可以增大该反应的速率，提高NO3-的去除效果，其原因是炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率．
【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；测最后一次洗涤液的pH，若为7，则说明铁屑已洗净；硝酸在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原；4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O；生成的Fe2+水解；炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：67引用：5难度：0.3
