納米零價鐵（Fe0）具有很高的還原活性和吸附性能，廣泛用于環(huán)境修復．
（1）制備．將一定量FeSO4溶液與維生素C溶液、NaBH4溶液中的一種配成混合液，加入到三頸瓶中（裝置見題圖1），25℃下通過滴液漏斗邊攪拌邊滴入另一種溶液，充分反應．
①滴液漏斗中的溶液是 NaBH4溶液NaBH4溶液．
②反應為Fe2++2BH-4+6H2O═Fe↓+2B（OH）3+7H2↑，反應前后B的化合價均為+3價，則1molFe2+能氧化BH-4的物質的量是 0.5mol0.5mol．
（2）運用．納米零價鐵能有效的將酸性廢水中毒性高的Cr2O2-7還原為低毒性的Cr3+，其反應過程描述中的一種可表示如圖2．
①納米零價鐵去除鉻的反應過程中，廢水的pH 增大增大（填增大、減小或不變）．
②寫出Fe3+和Cr3+共沉為CrxFe（1-x）OOH的離子方程式：xCr3++（1-x）Fe3++2H2O=CrxFe（1-x）OOH+3H+xCr3++（1-x）Fe3++2H2O=CrxFe（1-x）OOH+3H+．
③廢水的初始pH越小，納米零價鐵去除鉻的效果越好，可能原因是 pH較低下零價鐵腐蝕加劇，產(chǎn)生更多的Fe2+還原Cr2O2-7；Cr2O2-7還原為Cr3+也需要消耗H+；而pH較大會導致Cr和Fe的氫氧化物在零價鐵表面沉積而影響六價鉻的去除效果（或酸性條件下，零價鐵表面吸附的陽離子有利于Cr2O2-7的吸附還原，而堿性條件下，零價鐵表面吸附的陰離子排斥Cr2O2-7的吸附還原）pH較低下零價鐵腐蝕加劇，產(chǎn)生更多的Fe2+還原Cr2O2-7；Cr2O2-7還原為Cr3+也需要消耗H+；而pH較大會導致Cr和Fe的氫氧化物在零價鐵表面沉積而影響六價鉻的去除效果（或酸性條件下，零價鐵表面吸附的陽離子有利于Cr2O2-7的吸附還原，而堿性條件下，零價鐵表面吸附的陰離子排斥Cr2O2-7的吸附還原）．
（3）再生．處理后的廢水中主要含F(xiàn)e2+、Fe3+和Cr3+等，為回收、再生納米零價鐵，請補充實驗方案：取一定量廢水于燒杯中，邊振蕩邊加入稍過量的H2O2溶液，測定反應液的pH，再用H2SO4溶液或NaOH溶液調節(jié)溶液的pH在3.2～4.3之間，過濾、用蒸餾水洗滌邊振蕩邊加入稍過量的H2O2溶液，測定反應液的pH，再用H2SO4溶液或NaOH溶液調節(jié)溶液的pH在3.2～4.3之間，過濾、用蒸餾水洗滌，烘干、灼燒后和無煙煤一起放入坩堝中，置于管式爐內，通入氮氣，迅速升溫至高溫，保持一段時間，自然冷卻到室溫，研磨得到納米零價鐵．（實驗中選用的試劑有：H2SO4溶液、NaOH溶液、H2O2溶液、蒸餾水）．已知相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol?L-1計算）如表．
BH
-
4
BH
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
| 金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
| Cr3+ | 4.3 | 5.6 |
| Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】NaBH4溶液；0.5mol；增大；xCr3++（1-x）Fe3++2H2O=CrxFe（1-x）OOH+3H+；pH較低下零價鐵腐蝕加劇，產(chǎn)生更多的Fe2+還原Cr2；Cr2還原為Cr3+也需要消耗H+；而pH較大會導致Cr和Fe的氫氧化物在零價鐵表面沉積而影響六價鉻的去除效果（或酸性條件下，零價鐵表面吸附的陽離子有利于Cr2的吸附還原，而堿性條件下，零價鐵表面吸附的陰離子排斥Cr2的吸附還原）；邊振蕩邊加入稍過量的H2O2溶液，測定反應液的pH，再用H2SO4溶液或NaOH溶液調節(jié)溶液的pH在3.2～4.3之間，過濾、用蒸餾水洗滌
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：61引用：2難度：0.5
相似題
-
1．氮化鋇（Ba3N2）是一種重要的化學試劑。高溫下，向氫化鋇（BaH2）中通入氮氣反應可制得氮化鋇。已知：Ba3N2遇水反應；BaH2在潮濕空氣中能自燃，遇水反應。用圖4所示裝置制備氮化鋇時，下列說法正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：57引用：3難度：0.6 -
2．實驗室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55～60℃反應，已知苯與硝基苯的基本物理性質如下表所示：
（1）要配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸的注意事項是熔點 沸點 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體 ．
（2）分離硝基苯和水的混合物的方法是；分離硝基苯和苯的方法是．
（3）實驗室制取少量硝基苯：
①實驗時應選擇（填“圖A”或“圖B”）裝置；另一裝置，存在的2個缺陷是、．
②用水浴加熱的優(yōu)點是．發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：49引用：2難度：0.5 -
3．某同學查閱資料得知，無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯，為探究適宜的反應溫度，設計如圖反應裝置：
?
檢驗裝置氣密性后，在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁，加熱至100℃，通過A加入10mL無水乙醇，觀察并記錄C中溶液褪色的時間。重復上述實驗，分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時C中溶液褪色的時間，實驗結果如圖所示。完成下列填空：
（1）儀器B的名稱是；該實驗所采用的加熱方式優(yōu)點是，液體X可能是（選填編號）。
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
（2）根據(jù)實驗結果，判斷適宜的反應溫度為。
（3）在140℃進行實驗，長時間反應未觀察到C中溶液褪色，可能的原因是。
（4）在120℃進行實驗，若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶，長時間反應未觀察到C中溶液褪色，可能的原因是。
（5）教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時制備乙烯。和教材實驗相比，用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點有、（列舉兩點）。
工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是：Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液，量取25.00mL置于錐形瓶中，用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標準溶液進行滴定，達到終點時消耗標準液15.30mL。
（6）該樣品中AlCl3的質量分數(shù)為（保留3位有效數(shù)字）。
（7）某次測定結果誤差為-2.1%，可能會造成此結果的原因是（選填編號）。
a.稱量樣品時少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標準溶液潤洗
d.樣品中含有少量Al（NO3）3雜質發(fā)布：2024/12/30 16:0:2組卷：25引用：3難度：0.5
把好題分享給你的好友吧~~