20. 铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr
2O
72-的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr
2O
72-转化为Cr
3+,其电极反应式为
_____________。
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu
2+和Pb
2+的去除率,结果如右图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu
2+和Pb
2+,其原因是
__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu
2+和Pb
2+的去除率不升反降,其主要原因是
_____________。
(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下,向FeSO
4溶液中滴加碱性NaBH
4溶液,溶液中BH
4-(B元素的化合价为+3)与Fe
2+反应生成纳米铁粉、H
2和B(OH)
4-,其离子方程式为
_________________。
②纳米铁粉与水中NO
3-反应的离子方程式为 4Fe+ NO
3-+10H
+=4Fe
2++NH
4++3H
2O,研究发现,若pH偏低将会导致NO
3-的去除率下降,其原因是
_________。
③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO
3-的速率有较大差异(见右图),产生该差异的可能原因是
__________________。