用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（

NO

-

3

）已成为环境修复研究的热点之一．
（1）Fe还原水体中

NO

-

3

的反应原理如图1所示．

②作负极的物质是

铁

铁

．
②正极的电极反应式是

NO

-

3

+8e^-+10H⁺=

NH

+

4

+3H₂O

NO

-

3

+8e^-+10H⁺=

NH

+

4

+3H₂O

．
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定

NO

-

3

的去除率和pH，结果如表：

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO - 3 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，

NO

-

3

的去除率低．其原因是

FeO（OH）不导电，阻碍电子转移

FeO（OH）不导电，阻碍电子转移

．
（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

NO

-

3

的去除率．对Fe²⁺的作用提出两种假设：
Ⅰ．Fe²⁺直接还原

NO

-

3

；
Ⅱ．Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层．
①做对比实验，结果如右图2所示，可得到的结论是

本实验条件下，Fe²⁺不能直接还原

NO

-

3

；在Fe和Fe²⁺共同作用下能提高

NO

-

3

的去除率

本实验条件下，Fe²⁺不能直接还原

NO

-

3

；在Fe和Fe²⁺共同作用下能提高

NO

-

3

的去除率

．
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

NO

-

3

去除率的原因：

Fe²⁺+2FeO（OH）=Fe₃O₄+2H⁺，Fe²⁺将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe₃O₄，利于电子转移

Fe²⁺+2FeO（OH）=Fe₃O₄+2H⁺，Fe²⁺将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe₃O₄，利于电子转移

．pH=4.5（其他条件相同）