铁屑可用于地下水脱氮.其实验室研究步骤如下:Ⅰ.将铁屑浸泡在0.5mol/L盐酸中进行预处理．Ⅱ.30min后.用去离子水反复冲洗.至冲洗后液体的pH为中性．在N2保护下烘干备用．Ⅲ.在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液．Ⅳ.将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中．请回答:(1)盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是．(2)烘干时需要在N2保护下进行的原因是．(3)将� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

铁屑可用于地下水脱氮，其实验室研究步骤如下：
Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5mol/L盐酸中进行预处理．
Ⅱ、30min后，用去离子水反复冲洗，至冲洗后液体的pH为中性．在N₂保护下烘干备用．
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液．
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中．
请回答：
（1）盐酸溶解Fe₂O₃的离子方程式是

．
（2）烘干时需要在N₂保护下进行的原因是

．
（3）将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧，最终得到的固体是

．
（4）将酸性条件下，铁与NO₃^-反应的离子方程式补充完整：
Fe+

NO₃^-+

═

Fe²⁺+

NH₄⁺+

（5）已知活性炭能吸附NH₄⁺、OH^-．步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中，可以提高脱氮的效果，其原因是

．
（6）研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果，反应体系的pH分别控制在4和8.5时，NO₃^-的去除率分别为90%和15%．正常地下水中含有CO₃^2-，会影响脱氮的效果，用化学用语和文字简述其原因

．

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）盐酸与Fe₂O₃反应生成氯化铁和水；
（2）烘干时需防止铁屑在空气中被氧化；
（3）滤液中含有氯化亚铁，加热促进水解，被氧化生成氢氧化铁，分解生成氧化铁；
（4）铁与NO₃^-反应生成Fe²⁺、NH₄⁺和水；
（5）可形成原电池反应，且活性炭能吸附NH₄⁺、OH^-，可降低水中的NH₄⁺的浓度；
（6）CO₃^2-水解呈碱性，pH增大，且可生成FeCO₃沉淀而阻止反应进行．

解答： 解：（1）盐酸与Fe₂O₃反应生成氯化铁和水，离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（2）烘干时需防止铁屑在空气中被氧化，可用氮气作为保护气，故答案为：防止铁屑在空气中被氧化；
（3）滤液中含有氯化亚铁，加热促进水解，被氧化生成氢氧化铁，分解生成氧化铁，故答案为：Fe₂O₃；
（4）铁与NO₃^-反应生成Fe²⁺、NH₄⁺和水，反应的方程式为4 Fe+NO₃^-+10H⁺=4 Fe²⁺+NH₄⁺+3H₂O，故答案为：4；1；10H⁺；4；1；3H₂O；
（5）在铁粉中加入活性炭，可形成原电池反应，加快反应速率，且活性炭能吸附NH₄⁺、OH^-，可降低水中的NH₄⁺的浓度，
故答案为：活性炭的添加使其和铁构成了无数个微小的铁碳原电池加快反应速率，其次活性炭吸附生成物NH₄⁺、OH^-能降低出水中的NH₄⁺的浓度（并且能降低出水pH 值，这可能是因为活性炭能够吸附OH^-）；
（6）CO₃^2-水解呈碱性，CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，pH增大，且发生Fe²⁺+CO₃^2-=FeCO₃↓，可生成FeCO₃沉淀而阻止反应进行，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-增大了溶液的pH会降低脱氮效果，且Fe²⁺+CO₃^2-=FeCO₃↓覆盖在反应物的表面阻止反应进行．

点评：本题考查物质的性质探究，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握实验的原理、方法和注意事项，难度中等．

练习册系列答案

有机物A是衡量一个国家石油工业是否发达的标志性物质，A在催化剂作用与水反应的产物为B，B可与食醋中的有机酸C发生反应生成D，下列说法中正确的是（　　）

A、实验室制取D时，使用水浴加热

B、A能与溴水和酸性KMnO₄溶液发生氧化还原反应，而使它们褪色

C、D的同分异构体中含有羧基的有3种

D、B和C的熔点和沸点都比C₂H₆、C₂H₄的沸点和熔点高

以乙炔为原料，通过如图所示步骤能合成有机中间体E（转化过程中的反应条件及部分产物已略去）．

A、B、C、D分别代表一种有机物，B的化学式为C₄H₁₀O₂，分子中无甲基．请回答下列问题：
（1）写出生成A的化学反应方程式

，该化学反应的反应类型是

．
（2）写出由C生成D的化学反应方程式

．
（3）含有苯环，且与E互为同分异构体的酯有

种，写出其中一种同分异构体的结构简式

．
（4）D→E反应的条件为

．

工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱．请回答下列问题：

（1）卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为

；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为

（已知产物之一为CaS）；
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图1中的中间产物C是

，D

．（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为

；
（3）联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是

；
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾．请结合2图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？

．

铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石灰石等的混合物．某化学兴趣小组从铁砂中分离磁性氧化铁，并进行一系列的实验
（1）从定性角度设计实验方案，利用化学方法探究分离得到的磁性氧化铁中铁元素的价态，并填写在下表中横线空白处．

实验方案	实验现象与结论
取少量样品，用稀硫酸溶解后，分成两份：一份① ，另一份滴加KSCN溶液．	② 现象说明存在；滴加KSCN溶液变红色，说明存在．

（2）取分离得到的磁性氧化铁与足量的铝粉混合进行铝热反应，取出生成的铁块（假设铁已全部被还原），并进一步测定其中铁的纯度，按以下流程进行试验：