G单元化学反应速率和化学平衡G1化学反应速率
28．D4J4G12011安徽卷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。文
献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
1实验前：①先用01molL－1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是________________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至25；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入________写化学式。
图1－19
2图1－19表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系部分副反应产物曲线略
去。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________________。t1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
________________________________。
3该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成
假设二和假设三：
假设一：溶液的pH；
假设二：________________________；
假设二：________________________；
……
4请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。已知：溶液中的NO－3浓度可用离子色谱仪测定实验步骤及结论：
28．D4J4G1
1去除铁粉表面的氧化物等杂质N2
24Fe
＋
10H
＋＋NO3－
Fe2＋
＋NH
＋
4
＋
3H2O
或和溶液中OH－结合
生成的Fe2＋水解
3温度铁粉颗粒大小
4
实验步骤及结论：
①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中；
f②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；③分别向上述溶液种加入足量的同种铁粉；④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的NO－3的浓度；若pH不同的KNO3溶液中，测出NO－3浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。【解析】1先用稀硫酸洗涤Fe粉的目的是除去铁粉中氧化物杂
质；为防止空气中的氧气对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入N2。2由图可知从0到t1时刻NH＋4、Fe2＋的物质的量浓度在不断增
大，H＋、NO－3的物质的量浓度不断减小，因此离子方程式为：4Fe＋NO－3＋10H＋4Fe2＋＋NH＋4＋3H2O；t1时刻后，Fe2＋发生水解或与溶液中的OH－结合，导致反应虽然继续进行，但Fe2＋的浓度却不
增加。
3根据影响化学反应速率的条件推断，影响脱氮的因素除了溶
液的pH外，可能有溶液的温度、铁粉颗粒大小等；
4本小题为开放性试题，合理即可，示例见答案。
fG2化学平衡及勒夏特列原理化学反应
进行的方向课标中必须有9G22011安徽卷电镀废液中Cr2O27r