10.
铁及其化合物在工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用。
\(\rm{(1)}\)硫酸铁铵\(\rm{[NH_{4}Fe(SO_{4})_{2}⋅12H_{2}O]}\)广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。则硫酸铁铵溶液显 \(\rm{(}\)填“酸”或“碱”\(\rm{)}\)性。
\(\rm{(2)FeSO_{4}/KMnO_{4}}\)工艺与单纯混凝剂\(\rm{[FeCl_{3}}\)、\(\rm{Fe_{2}(SO_{4})_{3}]}\)相比,大大降低了污水处理后水的浑浊度,显著提高了污水中有机物的去除率。二者的引入并未增加沉降后水中总铁和总锰浓度,反而使二者的浓度降低,原因是在此条件下\(\rm{(pH}\)约为\(\rm{7)KMnO_{4}}\)可将水中\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Mn^{2+}}\)氧化为固相的\(\rm{+3}\)价铁和\(\rm{+4}\)价锰的化合物,进而通过沉淀、过滤等工艺将铁、锰除去。写出生成\(\rm{+4}\)价固体含锰化合物反应的离子方程式: 。
\(\rm{(3)}\)新型纳米材料\(\rm{ZnFe_{2}O_{3.5}}\)可用于除去工业废气中的某些氧化物,除去废气和再生的转化关系如下图。
\(\rm{①}\)用\(\rm{ZnFe_{2}O_{3.5}}\)除去\(\rm{SO_{2}}\)的过程中,氧化剂是 \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)图转化反应中消耗的\(\rm{n}\)\(\rm{(ZnFe_{2}O_{4})∶}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})=}\) 。请写出\(\rm{ZnFe_{2}O_{3.5}}\)与\(\rm{NO_{2}}\)反应的化学方程式: 。
\(\rm{(4)}\)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
\(\rm{①}\)一定条件下,向\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液中滴加碱性\(\rm{NaBH_{4}}\)溶液,溶液中\(\rm{BH_{4}^{-} (B}\)元素的化合价为\(\rm{+3)}\)与\(\rm{Fe^{2+}}\)反应生成纳米铁粉、\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{B(OH)_{4}^{-} }\),其离子方程式为 。
\(\rm{②}\)纳米铁粉与水中\(\rm{NO_{3}^{-} }\)反应的离子方程式为\(\rm{4Fe+NO_{3}^{-} +10H^{+}=4Fe^{2+}+NH_{4}^{+} +3H_{2}O}\)。研究发现,若\(\rm{pH}\)偏低将会导致\(\rm{NO_{3}^{-}{}}\)的去除率下降,其原因是 。
\(\rm{③}\)相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中\(\rm{NO_{3}^{-} }\)的速率有较大差异\(\rm{(}\)如喜爱图\(\rm{)}\),产生该差异的可能原因是 。