Question

9．单质铁（Fe）可将水体中的硝酸盐（NO₃^-）转化为铵盐（NH₄⁺）而去除掉，现将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3-的去除率和初始pH的关系如图所示，已知pH=2.5时，在铁粉的外层包裹的主要是其氧化产物NO₃^-（可导电），而pH=4.5时，则是不导电的 FeO（OH），下列说法不正确的是（　　）

• A． pH=4.5时，NO₃^-的去除率低，其原因可能是FeO（OH） 不导电，阻碍电子转移
• B． 通过对比试验发现，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，可能原因是Fe²⁺将NO₃^-直接还原了
• C． 加入Fe²⁺可能发生的反应是Fe²⁺+2FeO（OH）═Fe₃O₄+2H⁺
• D． 由图猜测，溶液中H+浓度越大，对NO₃^-的去除率越高

Answer 1

分析 A．pH=4.5时，不导电的 FeO（OH）阻碍电子转移；
B．在初始pH=4.5的水体中补充一定量的Fe²⁺，NO₃^-的去除率并未提高；
C． FeO（OH）不导电，加入Fe²⁺可能与之发生氧化还原反应导电；
D．PH越小酸性越强．

解答 解：A．NO₃^-的去除是单质铁失去电子，硝酸盐（NO₃^-）中+5价的氮转化为铵盐（NH₄⁺）中-3价的氮，存在电子转移，因pH=4.5时，不导电的 FeO（OH）阻碍电子转移，所以pH=4.5时，NO₃^-的去除率低，故A正确；
B．通过对比试验发现，在初始pH=4.5的水体中投入补充一定量的Fe²⁺，NO₃^-的去除率并未提高，同时加入足量的铁粉，提高NO₃^-的去除率，显然不是Fe²⁺将NO₃^-直接还原了，故B错误；
C．单质铁（Fe）可将水体中的硝酸盐（NO₃^-）转化为铵盐（NH₄⁺）而去除掉，FeO（OH）不导电，加入Fe²⁺可能发生的反应是Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄和氢离子，离子方程式为：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，故C正确；
D．由图可知，PH=2.5时，NO₃^-的去除率达100%，PH=4.5NO₃^-的去除率约50%，所以溶液中H⁺浓度越大，对NO₃^-的去除率越高，故D正确；
故选B．

点评 本题考查水体中硝酸盐（NO₃^-）的处理，阅读摄取题干信息是解答关键，题目难度中等．