某小組探究NH₃的催化氧化，實驗裝置圖如圖1。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時間后，④中產生白煙。

完成下列填空：
（1）若②中只有NH₄Cl是否能制備NH₃，說明原因：

加熱時氯化銨分解，在試管口氨氣與氯化氫化合生成氯化銨，所以不能制備氨氣

加熱時氯化銨分解，在試管口氨氣與氯化氫化合生成氯化銨，所以不能制備氨氣

。
（2）④中白煙的成分是：

NH₄NO₃

NH₄NO₃

。
（3）一段時間后，⑤中溶液變藍色，其原因是：

3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

。（用離子方程式解釋）
用納米Fe/Ni材料能去除污水中NO₃^-。離子在材料表面發(fā)生反應，反應過程如圖2所示。材料表面被難溶物覆蓋會導致速率減慢。

酸性環(huán)境中，納米Fe/Ni去除NO₃^-分兩步：
i.NO₃^-+Fe+2H⁺═NO₂^-+Fe²⁺+H₂O
ii.NO₂^-+3Fe+8H⁺═3Fe²⁺+NH₄⁺+2H₂O
（4）上述方法去除1molNO₃^-轉移

8

8

mol電子。
（5）初始pH=2.0的污水反應15min后，出現白色絮狀物，很快變成紅褐色，結合化學用語解釋該變化過程

Fe²⁺水解生成Fe（OH）₂，Fe（OH）₂又繼續(xù)被氧化為Fe（OH）₃，方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

Fe²⁺水解生成Fe（OH）₂，Fe（OH）₂又繼續(xù)被氧化為Fe（OH）₃，方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

。
（6）污水初始pH會影響反應速率，不同pH硝酸鹽溶液與Fe/Ni反應時，溶液中

c

（

N

O

3

-

）

c

0

（

N

O

3

-

）

隨時間的變化如圖3所示。[c₀（NO₃^-）為初始時NO₃^-的濃度]為達到最高去除率，應調污水初始pH=

6.5

6.5

。t＜15min,pH=2.0的溶液反應速率最快，t＞15mim,其反應速率迅速降低，原因分別是

pH=2的溶液中，t＜15min時，溶液中H⁺濃度較高，則反應速率較快

pH=2的溶液中，t＜15min時，溶液中H⁺濃度較高，則反應速率較快

、

t＞15min時，產生大量Fe（OH）₂，附著在材料表面，減小接觸面積，因此反應速率迅速下降

t＞15min時，產生大量Fe（OH）₂，附著在材料表面，減小接觸面積，因此反應速率迅速下降

。