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：________________。

以硫铁矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{FeS_{2})}\)为原料制备氯化铁晶体\(\rm{(FeCl_{3}·6H_{2}O)}\)的工艺流程如下：

    \(\rm{(1)}\)氧化过程中发生反应的离子方程式是________，检验氧化生成的阳离子的试剂是________。

    \(\rm{(2)}\)尾气中主要含\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)和少量的\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}O}\)，取标准状况下的尾气\(\rm{VL}\)测定\(\rm{SO_{2}}\)含量。

    方案一：让尾气缓慢通过以下装置。

    \(\rm{①C}\)仪器的名称是________，该装置的作用是________________。

    \(\rm{②}\)实验时先通入尾气，再通入一定量氮气。若通过\(\rm{B}\)装置的增重来测量\(\rm{SO_{2}}\)的体积分数。你认为该方案是否合理________\(\rm{(}\)填“是”或“否”\(\rm{)}\)，请说明理由________________\(\rm{(}\)若方案合理该空不必填写\(\rm{)}\)。

    方案二：将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为\(\rm{mg}\)。

    \(\rm{①}\)加入过量氯化钡溶液的目的是________________。

    \(\rm{②}\)进行沉淀洗涤的方法是________________。

    \(\rm{③SO_{2}}\)含量的表达式是________\(\rm{(}\)用含\(\rm{m}\)、\(\rm{V}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

    \(\rm{(3)}\)从\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液中得到\(\rm{FeCl_{3}·6H_{2}O}\)晶体的操作包括________、冷却结晶、过滤，该过程需保持盐酸过量，结合必要的离子方程式说明原因________________。

有关物质的转化关系如下图所示\(\rm{(}\)部分条件已略去\(\rm{)}\)。在通常状况下，\(\rm{B}\)是黑色的金属氧化物固体，\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)、\(\rm{E}\)、\(\rm{F}\)、\(\rm{H}\)、\(\rm{I}\)均为气体，\(\rm{C}\)的水溶液呈碱性，\(\rm{D}\)、\(\rm{E}\)、\(\rm{F}\)是单质，且\(\rm{D}\)、\(\rm{F}\)是空气的主要成分，\(\rm{I}\)为红棕色，反应\(\rm{①}\)是工业上制备\(\rm{K}\)的反应原理之一。

\(\rm{(1)B}\)的化学式为______________。

\(\rm{(2)F}\)元素在周期表中的位置为_______________。

\(\rm{(3)}\)写出反应\(\rm{①}\)的化学方程式：_______________________________。

\(\rm{(4)}\)写出反应\(\rm{②}\)的离子方程式：_______________________________。

某校化学兴趣小组探究\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液的反应，所用装置如图所示．

\(\rm{(1)}\)该小组同学预测\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开始实验．

\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液显酸性的原因是_____\(\rm{.}\)写出装置\(\rm{A}\)中产生\(\rm{SO_{2}}\)的化学方程式：_____．

\(\rm{(2)}\)当\(\rm{SO_{2}}\)通入到\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象\(\rm{.}\)将混合液放置\(\rm{12}\)小时，溶液才变成浅绿色．

【查阅资料】\(\rm{Fe(HSO_{3})^{2+}}\)离子为红棕色，它可以将\(\rm{Fe^{3+}}\)还原为\(\rm{Fe^{2+}.}\)生成\(\rm{Fe(HSO_{3})^{2+}}\)离子的反应为可逆反应\(\rm{.}\)解释\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液反应生成红棕色\(\rm{Fe(HSO_{3})^{2+}}\)离子的原因：_____．

写出溶液中\(\rm{Fe(HSO_{3})^{2+}}\)离子与\(\rm{Fe^{3+}}\)反应的离子方程式：_____．

\(\rm{(3)}\)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤\(\rm{③}\)的实验．

用铁氰化钾溶液检验步骤\(\rm{②}\)和步骤\(\rm{③}\)所得溶液中的\(\rm{Fe^{2+}}\)，其现象为_____．

\(\rm{(4)}\)综合上述实验探究过程，可以获得的实验结论：

I.\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液反应生成红棕色中间产物\(\rm{Fe(HSO_{3})^{2+}}\)离子；

Ⅱ\(\rm{.}\)红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；

Ⅲ\(\rm{.}\)_____．

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\(\rm{2 mL FeCl_{2}}\)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\(\rm{2 mL FeCl_{2}}\)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\(\rm{)}\)，由此可以证明该氧化还原反应为________。

\(\rm{(5)}\)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。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__________。

用含钴废料\(\rm{(}\)含\(\rm{CoCO_{3}}\)、少量\(\rm{NiCO_{3}}\)与铁屑\(\rm{)}\)制备\(\rm{CoCl_{2} ⋅ 6H_{2}O}\)的工艺流程如下：

已知：除镍过程中溶液\(\rm{pH}\)对\(\rm{Co}\)的冋收率影响如下图所示；部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的\(\rm{pH}\)如下表所示。

\(\rm{(1)}\)酸浸工艺中用“稀\(\rm{HCl}\)”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”，其优点为_________。

\(\rm{(2)}\)除镍时应调节\(\rm{pH=}\)______；此步骤中\(\rm{Ni^{2+}}\)是否形成\(\rm{Ni(OH)_{2}}\)沉淀？________。

\(\rm{(3)}\)除铁过程包括以下多个步骤：\(\rm{①}\)___________________；\(\rm{②}\)_____________；\(\rm{③}\)过滤得\(\rm{CoCl_{2}}\)溶液。 \(\rm{(}\)可供选用的试剂：\(\rm{30\% H_{2}O_{2}}\)、\(\rm{l.0mol ⋅L-1 KMnO_{4}}\)、\(\rm{NaOH}\)固体、\(\rm{CoCO_{3}}\)固体\(\rm{)}\)

\(\rm{(4)}\)除铁后加入盐酸调\(\rm{pH}\)的作用是___________。

\(\rm{(5)}\)工业上采用减压蒸干的方法制备\(\rm{CoCl_{2} ⋅ 6H_{2}O}\)，减压蒸干的目的是________。

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_________。

氯化铁在现代生产和生活中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水氯化铁并对产物做了如下探究实验。

已知：Ⅰ\(\rm{.}\)无水氯化铁在空气中易潮解，加热易升华；

Ⅱ\(\rm{.}\)工业上，向\(\rm{500～600℃}\)的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁；

Ⅲ\(\rm{.}\)向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁和氢气。

请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)装置的连接顺序为             \(\rm{(}\)按气流从左向右的方向，填仪器接口字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)若装置\(\rm{D}\)的作用是          \(\rm{;}\)

若缺少装置\(\rm{E}\)对本实验造成的影响是                                        。

\(\rm{(3)}\)工业生产中，会将装置\(\rm{D}\)中的干燥剂换成无水氯化钙，通过装置\(\rm{D}\)后产生的过量氯气再用氯化亚铁溶液吸收，得到氯化铁溶液作为副产品。氯化亚铁溶液因吸收\(\rm{Cl_{2}}\)失去作用而失效，能够检验氯化亚铁溶液是否完全失效的所用的试剂是            。

\(\rm{(4)}\)实验结束并冷却后，将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油\(\rm{(}\)反应过程中不振荡\(\rm{)}\)，充分反应后，进行如下实验：

​

淡红色溶液中加入过量\(\rm{H_{2}O_{2}}\)后溶液红色加深的原因是            \(\rm{(}\)用离子方程式表示\(\rm{)}\)。

已知：红色褪去的同时有气体生成，经检验为\(\rm{O_{2}}\)，该小组对红色褪去的原因进行探究：

根据实验现象判断，以下说法不正确的是       \(\rm{(}\)填选项字母\(\rm{)}\)。

A.实验甲说明是\(\rm{Fe^{3+}}\)发生了反应而不是\(\rm{SCN^{—}}\)发生反应

B.实验甲说明是\(\rm{SCN^{—}}\)发生了反应而不是\(\rm{Fe^{3+}}\)发生反应

C.实验甲中第\(\rm{3}\)份溶液中生成的白色沉淀为\(\rm{BaSO_{4}}\)

D.实验乙排除\(\rm{H_{2}O_{2}}\)分解产生的\(\rm{O_{2}}\)氧化\(\rm{SCN^{—}}\)的可能由实验甲和乙得出的结论为                              。

电子工业常用\(\rm{30\%}\)的\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

\(\rm{(1)}\)检验溶液中\(\rm{Fe^{3+}}\)存在的试剂是          ，证明\(\rm{Fe^{3+}}\)存在的现象是           。 

\(\rm{(2)}\)写出\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液与金属铜发生反应的化学方程式：          。 

\(\rm{(3)}\)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液，准备采用下列步骤：

A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。

\(\rm{①}\)           ，\(\rm{②}\)           ，\(\rm{③}\)        ， 

\(\rm{④}\)          ，\(\rm{⑤}\)         ， \(\rm{⑥}\)         。 

B.请写出相关反应的化学方程式。