综合题15.0分
化学

某同学看到“利用零价铁还原脱除地下水中硝酸盐”的相关资料后,利用如下装置探究铁粉与溶液的反应。实验过程如下:

i.打开弹簧夹,缓慢通入,并保持后续反应均在氛围中进行;

ii.加入pH 已调至2.5 的 0.01mol·酸性溶液100mL,一段时间后铁粉部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着;

iii.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;

iv.检测到滤液中存在

21.通入并保持后续反应均在2 N 氛围中进行的实验目的是_________。

22.白色物质是_________,用化学方程式解释其变为红褐色的原因:_________。

23.用检验滤液中 的实验方案是_________。

24.⑷取少量滤液,向其中加入几滴KSCN 溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色。溶液变成红色的原因是_________。

25.该同学进一步查阅资料发现,用铁粉、碳粉的混合物脱除硝酸盐,效果更佳。他用上述溶液继续

设计如下实验,探究碳粉的作用。

③关于碳粉的作用,还可以提出的假设是 。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

避免空气中O2对Fe和NO3-反应的干扰。

解析

因为实验过程涉及氧化还原反应,所以需要排除空气中O2对于实验产生的影响。

考查方向

氧化还原反应氧化物还原物的判断,氧化还原反应方程式的书写

解题思路

对反应装置进行分析可知在氮气环境下进行反应的目的是为了防止氧气对反应的影响。

易错点

对元素化合价计算错误导致化学方程式书写错误

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3

解析

基础内容,考查课内方程式书写。

考查方向

氧化还原反应氧化物还原物的判断,氧化还原反应方程式的书写

解题思路

对反应装置进行分析可知在氮气环境下进行反应的目的是为了防止氧气对反应的影响。

易错点

对元素化合价计算错误导致化学方程式书写错误

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

取滤液,向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6]。若观察到蓝色沉淀,则证明滤液中存在Fe2+

解析

考查Fe2+和K3[Fe(CN)6]反应实验现象。

考查方向

氧化还原反应氧化物还原物的判断,氧化还原反应方程式的书写

解题思路

对反应装置进行分析可知在氮气环境下进行反应的目的是为了防止氧气对反应的影响。

易错点

对元素化合价计算错误导致化学方程式书写错误

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

溶液中存在Fe2+和NO3-,加入H+后,发生反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。生成的Fe3+和SCN-反应使溶液变红。

解析

Fe2+具有还原性,NO3-在有H+存在的情况下具有氧化性,二者发生反应。生成的Fe3+和SCN-反应使溶液变成血红色。

考查方向

氧化还原反应氧化物还原物的判断,氧化还原反应方程式的书写

解题思路

对反应装置进行分析可知在氮气环境下进行反应的目的是为了防止氧气对反应的影响。

易错点

对元素化合价计算错误导致化学方程式书写错误

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

① 碳粉和pH=2.5的0.01mol/L KNO3溶液100mL

②Fe电极部分溶解,电流计指针偏转,右杯中NO3-浓度降低。

③碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率。

解析

① 探究的是碳粉直接和NO3-反应效果,所以直接加入碳粉即可。溶液的选取尽可能

和原题完全相同,请标清KNO3溶液的浓度体积和pH值

考查方向

氧化还原反应氧化物还原物的判断,氧化还原反应方程式的书写

解题思路

对反应装置进行分析可知在氮气环境下进行反应的目的是为了防止氧气对反应的影响。

易错点

对元素化合价计算错误导致化学方程式书写错误