鐵元素的納米材料因具備良好的電學特性和磁學特性，而引起了廣泛的研究。納米零價鐵可用于去除水體中的六價鉻[Cr（Ⅵ）]與硝酸鹽等污染物。
（1）①用FeCl₂溶液與NaBH₄（H元素為-1價）溶液反應制備納米零價鐵的化學方程式：FeCl₂+2NaBH₄+6H₂O=Fe+2B（OH）₃+2NaCl+7H₂↑。當生成1molFe時，反應中轉移電子的物質的量為

8mol

8mol

。
②納米Fe和Fe₃O₄均可用于降解含Cr₂

O

2

-

7

的廢水。實驗證明Fe₃O₄輔助納米鐵去除Cr₂

O

2

-

7

效果更佳，結合圖1，分析其原因是

Fe₃O₄有磁性，吸引納米鐵，使其分散附著在Fe₃O₄表面，增大表面積；納米鐵能將含F(xiàn)e³⁺物質還原為Fe²⁺，濃度增大，降解速率加快

Fe₃O₄有磁性，吸引納米鐵，使其分散附著在Fe₃O₄表面，增大表面積；納米鐵能將含F(xiàn)e³⁺物質還原為Fe²⁺，濃度增大，降解速率加快

。

（2）納米鐵碳微電技術是一種利用鐵和碳的原電池反應去除水中污染物的技術達到無害排放，該技術處理酸性廢水中

NO

-

2

時正極電極反應式為

8

H

+

+

2

N

O

-

2

+

6

e

-

=

N

2

↑

+

4

H

2

O

8

H

+

+

2

N

O

-

2

+

6

e

-

=

N

2

↑

+

4

H

2

O

。
（3）利用納米鐵粉去除水體中的Cr（Ⅵ）反應機理如圖2所示。

①該反應機理中虛線部分可描述為

H⁺被吸附到納米鐵表面得電子生成H₂同時生成Fe²⁺；Fe²⁺還原Cr⁶⁺生成Cr³⁺和Fe³⁺

H⁺被吸附到納米鐵表面得電子生成H₂同時生成Fe²⁺；Fe²⁺還原Cr⁶⁺生成Cr³⁺和Fe³⁺

。
②為了考察溶解氧對水體中的Cr（Ⅵ）去除率的影響，實驗小組設計了一組對比實驗，其中一組在反應中通入N₂，另一組不通入N₂。結果表明，實驗初期，通入N₂的去除率遠高于未通N₂的，其原因可能是

有氧條件下，鐵粉表面生成的氧化物在反應過程中起了一定阻礙作用

有氧條件下，鐵粉表面生成的氧化物在反應過程中起了一定阻礙作用

。
③某水樣Cr（Ⅵ）的初始濃度為10mg/L，在相同條件下，探討了溫度為15℃、25℃、35℃、45℃對Cr（Ⅵ）的去除率的影響，結果如圖3所示，由圖可知，溫度在25℃時，去除率最高，其原因是

低于25℃時，溫度升高，對鐵氧化物層的腐蝕起到了促進作用，加快反應速率；高于25℃時，溫度升高不利于發(fā)生吸附反應，導致去除率下降

低于25℃時，溫度升高，對鐵氧化物層的腐蝕起到了促進作用，加快反應速率；高于25℃時，溫度升高不利于發(fā)生吸附反應，導致去除率下降

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