零价铁（Fe）除去水体中的硝酸盐（NO3﹣）已成为环境修复研究的热点之一．

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

性质实验方案的设计d 40

零价铁（Fe）除去水体中的硝酸盐（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．

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，结果如表：

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．

对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是．pH=4.5（其他条件相同）

（4）、Ⅱ．高铁酸钠Na₂FeO₄

高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH═2Na₂FeO₄+3X+5H₂O，则X的化学式为．

（5）、高铁酸钠具有强氧化性，与水反应生成Fe（OH）₃胶体能够吸附水中悬浮杂质，请写出高铁酸钠与水反应的离子方程式．

举一反三

提出猜想：

问题1：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗？

问题2：氧化铜有氧化性，能被H₂、CO还原，它也能被氮的某种气态氢化物还原吗？

实验探究

Ⅰ．解决问题1取一定量制得的氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到80～100℃得到黑色固体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸（或盐酸），得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在．根据以上实验现象回答问题．

请回答下列问题：

实验过程：

Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ．向B中加入一定量KSCN溶液，混合液显红色，一段时间后，B中溶液红色加深，关闭活塞a。

Ⅳ．……

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