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红色的原因是_________________________________。
5该同学进一步阅文献发现,用铁粉、碳粉混合物脱除硝酸盐,效果更佳。他用上述KNO3溶液继续设计如下实验,探究碳粉的作用。
假设
实验操作
现象及结论
假设1:碳粉可用作还原剂,脱除硝酸盐
向烧杯中加入①_______,NO3浓度无明显变化,说
一段时间后,测定烧杯中
明假设1不成立NO3的浓度
按如图所示组装实验装
假设2:碳粉、铁粉形成无数个微小的原电
置,一段时间后,测定NO3
浓度
②___________,说明假
池,促进了硝酸盐的脱
设2成立

③关于碳粉的作用,还可以提出的合理假设是_________________________________。
【答案】排除O2对Fe和NO3反应的干扰4FeOH2O22H2O4FeOH3取少量滤液,向其中滴加K3FeCN6溶液,出现蓝色沉淀,说明滤液中存在Fe2加入稀硫酸后,NO3氧化性增强,将Fe2氧化成Fe3pH25的
f001molLKNO3溶液100mL和碳粉,搅拌静置指针发生偏转,右侧烧杯中NO3浓度下降碳粉是铁粉脱除硝酸盐的催化剂(其他合理答案均给分)
【解析】(1)空气中的O2会氧化Fe及Fe2,对结果造成影响,通入氮气并且保持氮气环境是为了防止空气中的O2对反应造成干扰,故答案为:避免空气中氧气对Fe与NO3离子反应的干扰;
(2)中溶液中主要离子为Fe2,Fe2会少量水解生成FeOH2为白色固体,且放置一段时间会被空气中的氧气氧化为红褐色的FeOH3,化学方程式为:4FeOH2O22H2O4FeOH3,故答案为:4FeOH2O22H2O4FeOH3;
(3)Fe2与K3FeCN6混合会生成蓝色的络合物沉淀,因此设计实验方案为:取滤液,向其中滴加几滴K3FeCN6,若观察到蓝色沉淀,则证明滤液中存在Fe2,故答案为:取少量滤液,向其中滴加K3FeCN6溶液,出现蓝色沉淀,说明滤液中存在Fe2;
(4)由中条件:检测到滤液中存在NO3、NH4和Fe2可知滤液中有Fe2和NO3,加入H后发生反应3Fe2NO3H3Fe3NO↑2H2O,生成的Fe3和SCN反应使溶液变红,故答案为:加入稀硫酸后,NO3氧化性增强,将Fe2氧化成Fe3;
(5)①假设1是探究碳粉是否为还原剂,结论是NO3并无明显变化,说明溶液中并没有发生反应,因此根据控制变量法的原理可知,①空为:碳粉和pH25的001molLKNO3溶液100mL。
②假设2将铁和碳分别作为两个电极置入pH25的001molLKNO3溶液中,因此铁电极为负极,失电子,被溶解,电子流向碳电极,右边杯中的NO3浓
f度降低,因此②空为:Fe电极部分溶解,电流计指针偏转,右杯中NO3浓度降低。③若碳粉在反应过程中作为催化剂,可以提高反应速率,使脱硝效果r
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