铁元素的纳米材料因具备良好的电学特性和磁学特性，而引起了广泛的研究。纳米零价铁可用于去除水体中的六价铬[Cr（Ⅵ）]与硝酸盐等污染物。
（1）①用FeCl₂溶液与NaBH₄（H元素为-1价）溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式：FeCl₂+2NaBH₄+6H₂O=Fe+2B（OH）₃+2NaCl+7H₂↑。当生成1molFe时，反应中转移电子的物质的量为

8mol

8mol

。
②纳米Fe和Fe₃O₄均可用于降解含Cr₂

O

2

-

7

的废水。实验证明Fe₃O₄辅助纳米铁去除Cr₂

O

2

-

7

效果更佳，结合图1，分析其原因是

Fe₃O₄有磁性，吸引纳米铁，使其分散附着在Fe₃O₄表面，增大表面积；纳米铁能将含Fe³⁺物质还原为Fe²⁺，浓度增大，降解速率加快

Fe₃O₄有磁性，吸引纳米铁，使其分散附着在Fe₃O₄表面，增大表面积；纳米铁能将含Fe³⁺物质还原为Fe²⁺，浓度增大，降解速率加快

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（2）纳米铁碳微电技术是一种利用铁和碳的原电池反应去除水中污染物的技术达到无害排放，该技术处理酸性废水中

NO

-

2

时正极电极反应式为

8

H

+

+

2

N

O

-

2

+

6

e

-

=

N

2

↑

+

4

H

2

O

8

H

+

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2

N

O

-

2

+

6

e

-

=

N

2

↑

+

4

H

2

O

。
（3）利用纳米铁粉去除水体中的Cr（Ⅵ）反应机理如图2所示。

①该反应机理中虚线部分可描述为

H⁺被吸附到纳米铁表面得电子生成H₂同时生成Fe²⁺；Fe²⁺还原Cr⁶⁺生成Cr³⁺和Fe³⁺

H⁺被吸附到纳米铁表面得电子生成H₂同时生成Fe²⁺；Fe²⁺还原Cr⁶⁺生成Cr³⁺和Fe³⁺

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②为了考察溶解氧对水体中的Cr（Ⅵ）去除率的影响，实验小组设计了一组对比实验，其中一组在反应中通入N₂，另一组不通入N₂。结果表明，实验初期，通入N₂的去除率远高于未通N₂的，其原因可能是

有氧条件下，铁粉表面生成的氧化物在反应过程中起了一定阻碍作用

有氧条件下，铁粉表面生成的氧化物在反应过程中起了一定阻碍作用

。
③某水样Cr（Ⅵ）的初始浓度为10mg/L，在相同条件下，探讨了温度为15℃、25℃、35℃、45℃对Cr（Ⅵ）的去除率的影响，结果如图3所示，由图可知，温度在25℃时，去除率最高，其原因是

低于25℃时，温度升高，对铁氧化物层的腐蚀起到了促进作用，加快反应速率；高于25℃时，温度升高不利于发生吸附反应，导致去除率下降

低于25℃时，温度升高，对铁氧化物层的腐蚀起到了促进作用，加快反应速率；高于25℃时，温度升高不利于发生吸附反应，导致去除率下降

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