新型材料納米級鐵粉是指其顆粒大小達到納米級的單質鐵,具有廣泛的用途。
(一)如圖1為某種制備納米級鐵粉的流程。
(1)請以化學方程式表示該制備原理 。其中N2的作用是
防止生成的鐵被氧化
防止生成的鐵被氧化
。
(二)納米鐵粉對處理酸性廢水中的NO3-有較好的效果。
(2)廢水中的NO3-在含納米鐵粉的水處理劑表面的變化如圖2,上述變化過程中,化合價升高的元素是 Fe
Fe
(寫符號)。
(3)研究發(fā)現(xiàn):
①納米鐵粉較普通鐵粉去除NO3-的速率快得多,其原因是 納米鐵粉與硝酸根離子的接觸面積更大
納米鐵粉與硝酸根離子的接觸面積更大
。
②納米鐵粉在酸性條件下對NO3-的去除效果要好于中性和堿性條件,其原因是 納米鐵粉在酸性條件下和硝酸根離子反應生成亞鐵離子和銨根離子
納米鐵粉在酸性條件下和硝酸根離子反應生成亞鐵離子和銨根離子
。(已知當溶液的pH為7.6時,F(xiàn)e2+開始沉淀。)
③廢水中溶解氧會對NO3-的去除產生一定影響。其它條件相同下,納米鐵粉在有氧與無氧條件下NO3-的去除率隨反應時間的變化如如圖3所示。1~3h時,有氧條件下NO3-去除率低于無氧條件下,其可能原因是 水中的氧氣,會消耗納米鐵粉,導致與硝酸根離子反應的納米鐵粉量減少
水中的氧氣,會消耗納米鐵粉,導致與硝酸根離子反應的納米鐵粉量減少
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