问题标题:
纳米级Fe粉是新型材料,具有超强磁性、高效催化性.某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉.其实验设计如图1(加热、夹持装置省略)(l)a的名称是___;浓硫酸的作用是___.
问题描述:

纳米级Fe粉是新型材料,具有超强磁性、高效催化性.某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉.其实验设计如图1(加热、夹持装置省略)

(l)a的名称是___;浓硫酸的作用是___.

(2)打开分液漏斗活塞,一段时间后再对C装置加热,反应一段时间后D中变蓝.E中溶液变浑浊,C中发生反应的化学方程式是___.

(3)将酒精灯换成酒精喷灯,按上述操作.D中变蓝,E中有气泡但未出现浑浊.其可能原因是___

(4)据报道纳米铁粉可用于还原净化含对氯硝基苯的工业污水,同时生成污染性小的对氯苯胺和FeCl2.处理1L该工业污水时,对氯硝基苯去除百分率与加入不同质量纳米铁粉关系如图2-甲;加入足量纳米铁粉,对氯硝基苯去除速率与pH的关系如图2-乙.

①综合考虑纳米铁的利用率及去除效率,处理同样1L污水加入纳米铁粉最佳为___g;

②图2-乙pH大于6.5时,除去速率变化很快变小的原因可能是___.

董丽君回答:
  (1)根据仪器的构造可知a为蒸馏烧瓶,A中制备氢气,用氢气还原C中的铁,氢气必须干燥,浓硫酸的作用即为干燥氢气,   故答案为:蒸馏烧瓶;干燥氢气;   (2)根据反应一段时间后D中变蓝,E中溶液变浑浊,C中发生反应是氢气还原FeCO3生成铁、二氧化碳和水,化学方程式是FeCO3+H2=Fe+CO2+H2O,   故答案为:FeCO3+H2=Fe+CO2+H2O;   (3)将酒精灯换成酒精喷灯,D中变蓝,E中有气泡但未出现浑浊,说明产生了水和一氧化碳,可能是温度过高二氧化碳和氢气反应生成了CO,   故答案为:温度升高,CO2被H2还原为CO;   (4)①根据图象,在相同时间内,加入米铁粉为1.0g时,反应的速率比较快,且对氯硝基苯去除百分率比较高,而加入1.2g时当随着时间推移,去除率变化不大,速率与1.0相差不大,但是原料的费用高,加入0.8g时,速率慢、去除率低,故最佳为1.0g,   故答案为:1.0;   ②当PH变大后,溶液呈碱性,会使二价铁离子沉淀为Fe(OH)2,覆盖在铁粉表面,阻碍反应进行,反应速率变化很快变小,   故答案为:PH变大,生成Fe(OH)2覆盖在铁粉表面,阻碍反应进行.
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