飲用水中常見的污染物有三氯乙酸（CCl₃COOH）、NO₃^-等，難以直接氧化降解，可通過Fe/Cu微電池法、芬頓法等方法將污染物除去。

（1）pH=4時，向含有三氯乙酸的水樣中投入鐵屑和銅屑，通過原電池反應生成的活性氫原子（H）將CCl₃COOH脫氯后轉化為CHCl₂COOH。
①寫出活性氫原子（H）與CCl₃COOH反應的離子方程式：

CCl₃COOH+2H=CHCl₂COOH+Cl^-+H⁺

CCl₃COOH+2H=CHCl₂COOH+Cl^-+H⁺

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②鐵屑和銅屑的總質量一定，改變鐵屑和銅屑的質量比，水樣中單位時間三氯乙酸的脫氯率如圖1所示，當大于4時，鐵屑質量越大，脫氯率越低的原因是

形成的Fe/Cu微電池數目減少，生成的活性氫原子少

形成的Fe/Cu微電池數目減少，生成的活性氫原子少

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（2）取上述反應后的溶液，向其中加入H₂O₂，發生如圖2所示轉化，生成羥基自由基（?OH），?OH能將溶液中的CHCl₂COOH等物質進一步脫氯除去。
①寫出圖2所示轉化中反應Ⅱ的離子方程式：

2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑

2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑

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②控制水樣的pH不同，所得脫氯率如圖3所示，當pH＞4后，脫氯率逐漸下降的原因是

Fe²⁺、Fe³⁺發生水解，濃度降低，減少了?OH的生成

Fe²⁺、Fe³⁺發生水解，濃度降低，減少了?OH的生成

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（3）石墨烯負載納米鐵能迅速有效地還原污水中的NO₃^-，納米鐵還原廢水中NO₃^-的可能反應機理如圖所示。

①納米鐵還原NO₃^-的過程可描述為

納米Fe失去電子生成Fe²⁺；吸附在納米鐵表面上的NO₃^-得到電子還原生成NO₂^-；NO₂^-在納米鐵表面上進一步得電子還原生成N₂和NH₄⁺

納米Fe失去電子生成Fe²⁺；吸附在納米鐵表面上的NO₃^-得到電子還原生成NO₂^-；NO₂^-在納米鐵表面上進一步得電子還原生成N₂和NH₄⁺

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②經檢驗，污水經處理后，水體中NO₃^-、NO₂^-濃度很小，但水中總氮濃度下降不明顯，原因是

NO₂^-在納米鐵表面上被還原生成NH₄⁺的速率大于生成N₂的速率

NO₂^-在納米鐵表面上被還原生成NH₄⁺的速率大于生成N₂的速率

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