高考化学二轮专题复习 4.14化学实验综合探究强化练习 新人教版-新人教版高三全册化学试题.doc

专题强化练习(十四)化学实验综合探究[授课提示：对应学生用书]1．用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NOeq\o\al(－3))已成为环境修复研究的热点之一。(1)Fe还原水体中NOeq\o\al(－3)的反应原理如图所示。①作负极的物质是________。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NOeq\o\al(－3)的去除率和pH结果如下：初始pHpH＝2.5pH＝4.5NOeq\o\al(－3)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NOeq\o\al(－3)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NOeq\o\al(－3)的去除率。对Fe2＋的作用提出两种假设：Ⅰ.Fe2＋直接还原NOeq\o\al(－3)；Ⅱ.Fe2＋破坏FeO(OH)氧化层。①做对比实验结果如图所示。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。结合该反应的离子方程式解释加入Fe2＋提高NOeq\o\al(－3)去除率的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)其他条件与(2)相同经1小时测定NOeq\o\al(－3)的去除率和pH结果如下：初始pHpH＝2.5pH＝4.5NOeq\o\al(－3)的去除率约10%约3%1小时pH接近中性接近中性与(2)中数据对比解释(2)中初始pH不同时NOeq\o\al(－3)去除率和铁的最终物质形态不同的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据反应原理的图示可知Fe做负极正极上NOeq\o\al(－3)得电子生成NHeq\o\al(＋4)结合电荷守恒和元素守恒写出电极反应式为NOeq\o\al(－3)＋8e－＋10H＋===NHeq\o\al(＋4)＋3H2O。(2)pH越大Fe3＋越容易水解生成不导电的FeO(OH)阻碍电子转移。(3)①从图中看出只加入铁粉或只加入Fe2＋NOeq\o\al(－3)的去除率都不如同时加入铁粉和Fe2＋说明Fe2＋的作用不是还原NOeq\o\al(－3)而是破坏FeO(OH)层生成了Fe3O4。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Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋加入Fe2＋提高去除率的原因是减少了FeO(OH)增强了导电性。(4)初始pH低时产生的Fe2＋充足；初始pH高时产生的Fe2＋不足。答案：(1)①Fe②NOeq\o\al(－3)＋8e－＋10H＋===NHeq\o\al(＋4)＋3H2O(2)FeO(OH)不导电阻碍电子转移(3)①本实验条件下Fe2＋不能直接还原NOeq\o\al(－3)；在Fe和Fe2＋共同作用下能提高NOeq\o\al(－3)的去除率②Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋Fe2＋将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4利于电子转移(4)初始pH低时产生的Fe2＋充足；初