用零价铁\(\rm{(Fe)}\)去除水体中的硝酸盐\(\rm{(NO_{3}^{-})}\)已成为环境修复研究的热点之一。

 \(\rm{(1)Fe}\)还原水体中\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的反应原理如图所示。

    \(\rm{①}\)作负极的物质是________。

    \(\rm{②}\)正极的电极反应式是_____________。

\(\rm{(2)}\)将足量铁粉投入水体中，经\(\rm{24}\)小时测定\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率和\(\rm{pH}\)，结果如下：

\(\rm{pH=4.5}\)时，\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率低。其原因是________________________。

\(\rm{(3)}\)实验发现：在初始\(\rm{pH=4.5}\)的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的\(\rm{Fe^{2+}}\)可以明显提高\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率。对\(\rm{Fe^{2+}}\)的作用提出两种假设：

Ⅰ\(\rm{.Fe^{2+}}\)直接还原\(\rm{NO_{3}^{-}}\)；

Ⅱ\(\rm{.Fe^{2+}}\)破坏\(\rm{FeO(OH)}\)氧化层。

    \(\rm{①}\)做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是________________________。

    \(\rm{②}\)同位素示踪法证实\(\rm{Fe^{2+}}\)能与\(\rm{FeO(OH)}\)反应生成\(\rm{Fe_{3}O_{4}}\)。结合该反应的离子方程式，解释加入\(\rm{Fe^{2+}}\)提高\(\rm{NO_{3}^{-}}\)去除率的原因：_______。

\(\rm{(4)}\)其他条件与\(\rm{(2)}\)相同，经\(\rm{1}\)小时测定\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率和\(\rm{pH}\)，结果如下：

    与\(\rm{(2)}\)中数据对比，解释\(\rm{(2)}\)中初始\(\rm{pH}\)不同时，\(\rm{NO_{3}^{-}}\)去除率和铁的最终物质形态不同的原因：________________。

\(\rm{[}\)探究一\(\rm{]}\)

铁粉与溶液\(\rm{X}\)反应可制得一种补血剂，写出其离子方程式______________________________。

\(\rm{②}\)乙同学取\(\rm{336 mL(}\)标准状况\(\rm{)}\)气体\(\rm{Y}\)通入足量溴水中，发生反应：\(\rm{SO_{2}+Br_{2}+2H_{2}O═2HBr+H_{2}SO_{4}}\)，然后加入足量\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液，经适当操作后得到干燥固体\(\rm{2.33 g}\)。则气体\(\rm{Y}\)中\(\rm{SO_{2}}\)的体积分数为____。

\(\rm{(3)}\)装置\(\rm{B}\)中试剂的作用是________________________________________。

\(\rm{(4)}\)认为气体\(\rm{Y}\)中还含有\(\rm{Q}\)的理由是________________________________________ \(\rm{(}\)用化学方程式表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{a.A}\)之前　　      \(\rm{b.A-B}\)间           \(\rm{c.B-C}\)间　　        \(\rm{d.C-D}\)间

\(\rm{(6)}\)如果气体\(\rm{Y}\)中含有\(\rm{H_{2}}\)，预计实验现象应是____________________________________________。

某班同学用如下实验探究\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)的性质。回答下列问题：

    \(\rm{(1)}\)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成\(\rm{0.1mol/L}\)的溶液。在\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液中需加入少量铁屑，其目的是________。

    \(\rm{(2)}\)甲组同学取\(\rm{2mLFeCl_{2}}\)溶液，加入几滴氯水，再加入\(\rm{1}\)滴\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液变红，说明\(\rm{Cl_{2}}\)可将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化。\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液与氯水反应的离子方程式为_____________。

    \(\rm{(3)}\)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在\(\rm{2mL FeCl_{2}}\)溶液中先加入\(\rm{0.5mL}\)煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和和滴\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________。

    \(\rm{(4)}\)丙组同学取\(\rm{10mL0.1mol/LKI}\)溶液，加入\(\rm{6mL0.1mol/LFeCl_{3}}\)溶液混合。分别取\(\rm{2mL}\)此溶液于\(\rm{3}\)支试管中进行如下实验：

    \(\rm{①}\)第一支试管中加入\(\rm{1mLCCl_{4}}\)充分振荡、静置，\(\rm{CCl_{4}}\)层呈紫色；

    \(\rm{②}\)第二只试管中加入\(\rm{1}\)滴\(\rm{K_{3}[Fe(CN)_{6}]}\)溶液，生成蓝色沉淀：

    \(\rm{③}\)第三支试管中加入\(\rm{l}\)滴\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液变红。

    实验\(\rm{②}\)检验的离子是________\(\rm{(}\)填离子符号\(\rm{)}\)；实验\(\rm{①}\)和\(\rm{③}\)说明：在过量的情况下，溶液中仍含有________\(\rm{(}\)填离子符号\(\rm{)}\)，由此可以证明该氧化还原反应为________。

    \(\rm{(5)}\)丁组同学向盛有\(\rm{Ho_{2}}\)溶液的试管中加入几滴酸化的\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__________；生成沉淀的原因是_____________\(\rm{(}\)用平衡移动原理解释\(\rm{)}\)。

某班同学用如下实验探究\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)的性质。回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成\(\rm{0.1 mol·L^{-1}}\)的溶液。在\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________。

\(\rm{(2)}\)甲组同学取\(\rm{2 mLFeCl_{2}}\)溶液，加入几滴氯水，再加入\(\rm{1}\)滴\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液变红，说明\(\rm{Cl_{2}}\)可将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化。\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液与氯水反应的离子方程式___________________。

\(\rm{(3)}\)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在\(\rm{2 mL FeCl_{2}}\)溶液中先加入\(\rm{0.5 mL}\)煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和\(\rm{1}\)滴\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液变红，煤油的作用是_______________________________

\(\rm{(4)}\)丙组同学取\(\rm{10 ml 0.1 mol·L^{-1}KI}\)溶液，加入\(\rm{6 mL 0.1 mol·L^{-1}FeCl_{3}}\)溶液混合。分别取\(\rm{2 mL}\)此溶液于\(\rm{3}\)支试管中进行如下实验：

\(\rm{①}\)第一支试管中加入\(\rm{1 mL CCl_{4}}\)充分振荡、静置，\(\rm{CCl_{4}}\)层显紫色；

\(\rm{②}\)第二支试管中加入\(\rm{1}\)滴\(\rm{K_{3}Fe(CN)_{6}]}\)溶液，生成蓝色沉淀；

\(\rm{③}\)第三支试管中加入\(\rm{1}\)滴\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液变红。

实验\(\rm{②}\)检验的离子是________\(\rm{(}\)填离子符号\(\rm{)}\)；实验\(\rm{①}\)和\(\rm{③}\)说明：在\(\rm{I^{-}}\)过量的情况下，溶液中仍含有________\(\rm{(}\)填离子符号\(\rm{)}\)。

\(\rm{(5)}\)丁组同学向盛有\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液的试管中加入几滴酸化的\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________               ________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，生成沉淀的原因是____________________\(\rm{(}\)用平衡移动原理解释\(\rm{)}\)。

某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。 

\(\rm{(1)}\)写出硬质试管中发生反应的化学方程式_________________，实验过程中看到肥皂泡逐渐变大，请在此现象基础上设计一个简单实验证明反应生成的气体，实验操作是________________________________________________________________________________________。

\(\rm{(2)}\)该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：

查阅相关资料得知：\(\rm{Fe_{3}O_{4} + 8HCl =}\) \(\rm{FeCl_{2} + 2FeCl_{3}+ 4H_{2}O}\)

\(\rm{①}\)待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸恰好完全溶解得溶液\(\rm{B}\)；

\(\rm{②}\)取少量溶液\(\rm{B}\)滴加\(\rm{KSCN}\)溶液，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是__________\(\rm{(}\)填写化学式\(\rm{);}\)溶液未变红的原因是：________________\(\rm{(}\)用离子方程式表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)该同学马上另取少量溶液\(\rm{B}\)，使其跟\(\rm{NaOH}\)溶液反应。若按下图所示的方法进行操作，可观察到________________现象， 请写出与上述现象相关的反应的化学方程式_______________________________________；_____________________________________。

\(\rm{(4)}\)一段时间后，该同学发现\(\rm{(2)}\)中未变红的溶液变成红色，说明原因__________。

利用下图装置，在硬质玻璃管中放入附着还原铁粉的石棉绒，完成“高温下\(\rm{Fe}\)与水蒸气的反应”实验。\(\rm{(}\)注：石棉绒是耐高温材料，本实验中不参与反应。\(\rm{)}\)

\(\rm{(1)a}\)是安全管，其作用原理是_________________________。

\(\rm{(2)}\)为防止暴沸，在圆底烧瓶\(\rm{b}\)中需要加入_____________。

\(\rm{(3)}\)将还原铁粉附着在石棉绒上，其目的是_________；\(\rm{e}\)处的铁丝网罩的作用是_________。

\(\rm{(4)}\)仪器\(\rm{f}\)的名称是___________。

\(\rm{(5)}\)实验时应先点燃酒精灯______\(\rm{(}\)填“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”\(\rm{)}\)，理由是______。

\(\rm{(6)}\)反应一段时间后，当肥皂泡吹起时，用点燃的木条或火柴靠近肥皂泡，可观察到的现象是______；铁与水蒸气反应的化学方程式为_______________；停止加热，冷却，取出少量反应后的固体于试管中，加入足量的浓盐酸，溶解、过滤。向滤液中滴加\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液的颜色没有变红，合理的解释是_________。

铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应\(\rm{.}\)实验装置如图所示\(\rm{.}\)在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验\(\rm{.}\) 请回答：