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．

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NO₃^﹣的去除率和pH，结果如下：

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 ．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^﹣去除率的原因：．

(4) 其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如表：

与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：．

【考点】

金属的电化学腐蚀与防护; 铁及其化合物的性质实验;

【答案】

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综合题普通

实验步骤如下：

步骤1：将铁粉放置于0.002 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。

步骤2：向15.00 mL 1 $\text{[math]}$ NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。

步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。

第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为。

①选取b点进行分析，经检验溶液中含有 $\text{[math]}$ ，写出Fe被腐蚀的总反应。

②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点 $\text{[math]}$ 被氧化的离子方程式。

③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是。

在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀

已知： $\text{[math]}$ 放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。

①镀件Fe应与电源的相连。

②向 $\text{[math]}$ 电解液中加入NaCN溶液，将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是。

①滴定终点的现象是。

②废水中 $\text{[math]}$ 的含量是 $\text{[math]}$ (填计算式)。

综合题普通