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...

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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：_____________________________________。

高一化学实验题中等难度题

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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：_____________________________________。

高一化学实验题中等难度题查看答案及解析
用单质铁去除酸性水体中NO3-的原理如图所示，下列说法错误的是
A.能量转化形式主要为化学能转化为电能
B.该原理的总反应可表示为NO3-＋3Fe＋2H＋＋H2O=NH4+＋Fe3O4
C.电极材料分别为Fe和Fe3O4
D.负极反应为NO3-＋8e－＋10H＋=NH4+＋3H2O

高一化学单选题中等难度题查看答案及解析
用单质铁去除酸性水体中NO3-的原理如图所示，下列说法错误的是（　　）
A. 能量转化形式主要为化学能转化为电能
B. 电极材料分别为Fe和Fe3O4
C. 正极反应为：NO3-+8e-+l0H+==NH4++3H2O
D. 该原理的总反应可表示为：NO3-+4Fe+10H+= NH4+ +4Fe2++3H2O

高一化学选择题中等难度题查看答案及解析
含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO₃^-还原为N₂，从而消除污染．
其反应的离子方程式是：6NO₃^-+10Al+18H₂O→3N₂↑+10Al（OH）₃+6OH^-
（1）现在要除去1m³含氮元素0.3mol的废水中的NO₃^-（设氮元素都以NO₃^-的形式存在，下同），则至少需要消耗金属铝______g；
（2）有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染，其反应原理和金属铝相同；
①写出镁和含氮废水反应的离子方程式______；
②已知金属镁是从海水中提取的MgCl₂，通过电解制得的．若要除去1m³含氮元素0.3mol的废水中的NO₃^-，则至少需要含0.5%（质量分数）MgCl₂的海水______kg．
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实验研究发现，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出(已知硝酸的还原产物是NH4NO3)。在反虑结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液。所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如下图所示。
则下列说法错误的是：
A. 铝粉和铁粉的混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为5：4
B. 原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为0.5mol
C. B与A的差值为0.05 mol
D. 反应结束后的溶液仍有硝酸剩余

高一化学选择题极难题查看答案及解析
消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。　　
(1)已知反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O，请分析氧化产物和还原产物的质量之比为________。
(2)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。　
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如题图所示。写出该图示的总反应化学方程式：________。
该反应需控制温度，温度过高时氨氮去除率降低的原因是________。
②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaCIO)m(NH3)的变化情况如图所示。当m( NaCIO)：m(NH3)>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是________ 。

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氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的的价值。
(1) 化合价是学习氧化还原反应的基础。在括号中写出以下几种物质中加点元素的化合价。
Na2O2 （______）　NH4NO3　（_______）　　　 H2C2O4 （______）　 CuCl　（______）
(2) 判断反应4Na+O2===2Na2O是氧化还原反应的依据是______；该反应中O2是______剂，发生_____反应。
(3) 在氧化还原反应中，金属单质常作为还原剂而不是氧化剂，请说明理由_____________。

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Zn与硝酸反应时，硝酸溶液的浓度不同，产物也不相同。与不同浓度硝酸反应时，反应的Zn与被还原硝酸的物质的量关系如图。还原产物为NH4NO3的曲线是（　　）
A.A B.B C.C D.D

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地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
（1）实验前：①先用0.1 mol·L－1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是_________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入________（写化学式）。
（2）图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 _____________ 。
（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三
假设一：溶液的pH；假设二：__________________；　　假设三：__________________；
（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。（已知：溶液中的NO浓度可用离子色谱仪测定）__________________

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(11分)已知稀硝酸与铜反应时，NO₃^—一般被还原为NO；浓硝酸与铜反应时，NO₃^—一般被还原为NO₂。现将25.6gCu投入到50mL12mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48L（标况）NO和NO₂的混合气体。
（1）被还原的硝酸的物质的量为：。
（2）25.6gCu与50mL12mol/L的硝酸反应后，剩余物为：________，
其物质的量为：________。
（3）容积为4.48L的干燥烧瓶充满上述反应中收集的NO和NO₂的混合气体（标况）后倒置于水中，须再通入________L（标况）O₂才能使溶液充满烧瓶。
（4）如果往反应后的体系内再加入200mL4mol/L的稀硫酸，是否有气体逸出？若有,计算生成气体在标况下的体积（要求有简单过程，结果保留三位有效数字）。

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