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水溶性硝態(tài)氮(NO3-、NO2-等)是水體污染物,可采用多種方法將其除去。
(1)在反硝化細菌作用下,可用葡萄糖(C6H12O6)將酸性廢水中的NO3-、NO2-除去,同時產(chǎn)生兩種無污染氣體。寫出葡萄糖除去NO3-反應的離子方程式
5C6H12O6+24NO3-+24H+
反硝化細菌
12N2↑+30CO2↑+42H2O
5C6H12O6+24NO3-+24H+
反硝化細菌
12N2↑+30CO2↑+42H2O
。
(2)納米鐵粉可用于去除廢水中的硝態(tài)氮(以NO3-表示),反應原理如圖-1所示。
①有研究發(fā)現(xiàn),在鐵粉總量一定的條件下,水中的溶解氧過多不利于硝態(tài)氮去除。其原因是
在鐵粉總量一定的條件下,水中的溶解氧過多,在形成的微電池中,氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應,這將會減少廢水中的硝態(tài)氮得電子還原反應的發(fā)生,不利于硝態(tài)氮去除
在鐵粉總量一定的條件下,水中的溶解氧過多,在形成的微電池中,氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應,這將會減少廢水中的硝態(tài)氮得電子還原反應的發(fā)生,不利于硝態(tài)氮去除

②利用納米鐵粉與活性炭可提升硝態(tài)廢水中硝態(tài)氮的去除效率。控制納米鐵粉與活性炭總質量一定,反應時間相同,測得廢水中硝態(tài)氮殘留率與混合物中
m
F
e
m
C
的關系如圖-2所示,
m
F
e
m
C
過大和過小都會導致硝態(tài)氮殘留率上升,但方向1上升幅度小于方向2。硝態(tài)氮殘留率呈現(xiàn)如此變化的原因是
因為
m
F
e
m
C
的值過大或者是過小,都會導致形成微電池的數(shù)目減少,相同時間內生成亞鐵離子的濃度減小,反應速率減慢,方向1中,活性炭質量過量,過量的活性炭對硝基具有吸附作用,所以方向1上升的幅度小于方向2
因為
m
F
e
m
C
的值過大或者是過小,都會導致形成微電池的數(shù)目減少,相同時間內生成亞鐵離子的濃度減小,反應速率減慢,方向1中,活性炭質量過量,過量的活性炭對硝基具有吸附作用,所以方向1上升的幅度小于方向2
。
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(3)用含鈰(主要化合價為+3、+4)溶液作吸收液處理煙氣中氮氧化物時,NO被吸收生成NO2-。用電解法可將處理煙氣后溶液中的NO2-轉化為無毒物質,同時使吸收液再生。
①寫出電解時陰極的電極反應式:
2NO2-+6e-+8H+=N2+4H2O
2NO2-+6e-+8H+=N2+4H2O
。
②若完全電解后陰極生成1mol還原產(chǎn)物,陽極生成氣體在標準狀況下體積是
33.6L
33.6L
。

【答案】5C6H12O6+24NO3-+24H+
反硝化細菌
12N2↑+30CO2↑+42H2O;在鐵粉總量一定的條件下,水中的溶解氧過多,在形成的微電池中,氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應,這將會減少廢水中的硝態(tài)氮得電子還原反應的發(fā)生,不利于硝態(tài)氮去除;因為
m
F
e
m
C
的值過大或者是過小,都會導致形成微電池的數(shù)目減少,相同時間內生成亞鐵離子的濃度減小,反應速率減慢,方向1中,活性炭質量過量,過量的活性炭對硝基具有吸附作用,所以方向1上升的幅度小于方向2;2NO2-+6e-+8H+=N2+4H2O;33.6L
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:150引用:3難度:0.4
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  • 1.利用微生物處理有機廢水,可在獲得電能的同時實現(xiàn)海水淡化?,F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用圖甲所示裝置處理含CH3COO-的有機廢水,并用該裝置在鐵上鍍銅(如圖乙),下列說法不正確的是(  )
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    發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:170引用:3難度:0.5
  • 2.(NH42S2O8電化學循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
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    (1)(NH42S2O8的電解法制備。
    已知:電解效率η的定義為η(B)=
    n
    生成
    B
    所用的電子
    n
    通過電極的電子
    ×100%。
    ①電極b是
     
    極。
    ②生成S2
    O
    2
    -
    8
     的電極反應式是
     
    。
    ③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2
    O
    2
    -
    8
    的同時,還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是
     
    。經(jīng)測定η(S2
    O
    2
    -
    8
    )為80%,不考慮其他副反應,則制備的(NH42S2O8的物質的量濃度為
     
    mol/L。
    (2)苯酚的降解
    已知:
    SO
    -
    4
    ?具有強氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時會導致
    SO
    -
    4
    ?猝滅。S2
    O
    2
    -
    8
    可將苯酚氧化為CO2,但反應速率較慢。加入Fe2+可加快反應,過程為:
    i.S2
    O
    2
    -
    8
    +Fe2+
    SO
    2
    -
    4
    +
    SO
    -
    4
    ?+Fe3+
    ii.
    SO
    -
    4
    ?將苯酚氧化
    SO
    -
    4
    ?氧化苯酚的離子方程式是
     
    。
    ②將電解得到的含S2
    O
    2
    -
    8
    溶液稀釋后加入苯酚處理器,調節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測得在相同時間內,不同條件下苯酚的降解率如圖。
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    用等物質的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
     
    。
    (3)苯酚殘留量的測定
    已知:電解中轉移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
    取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應,當苯酚完全反應時,消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為
     
    g/L。(苯酚的摩爾質量:94g/mol)

    發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:136引用:2難度:0.4
  • 3.如圖所示,某同學設計一個甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
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    (1)通入氧氣的電極為
     
    極,寫出負極電極反應式
     
    。
    (2)鐵電極為
     
    極,石墨電極(C)的電極反應式為
     
    。
    (3)反應一段時間后,乙裝置中生成NaOH主要在
     
    (填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)。
    (4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質,丙裝置中陽極上電極反應式為
     
    ,反應一段時間,硫酸銅溶液濃度將
     
    (填“增大”、“減小”或“不變”)

    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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