题目内容
【题目】根据地球化学分析,地壳中存在量较大的9种元素含量如图所示(含量最高的四种元素用字母代号表示)。下列说法正确的是( )
A. X为硅元素,M为铁元素
B. 地壳中有游离态的Y元素和M元素
C. Z和M的氧化物均属于碱性氧化物
D. Z的单质通过置换反应可制取M的单质
【答案】D
【解析】
A. 地壳中各元素的含量由低到高分别为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁,X为氧元素,M为铁元素,故A错误;
B.硅是亲氧元素,在自然界都是以化合态形式存在,如二氧化硅或硅酸盐,铁在自然界主要以化合态形式存在,如赤铁矿,黄铁矿等,也存在游离态,故B错误
C. Z是铝元素,氧化铝属于两性氧化物,铁的氧化物有氧化亚铁,三氧化二铁,四氧化三铁,是碱性氧化物,故C错误;
D. Z是铝,M是铁,铝可以和三氧化二铁发生铝热反应制得铁单质,故D正确;
答案选D。

【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图1所示。
①作负极的物质化学式为___________。
②正极的电极反应式是_________________________________________。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是_____________________________________。
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3-;
Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
①做对比实验,结果如图2所示,可得到的结论是____________________。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4,该反应的离子方程式为_________,解释加入Fe2+提高NO3-去除率的原因:_____________________________________。