用化学方法降解水中有机物已成为污水处理领域的重要研究方向。
(1)酸性条件下,铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图1所示。

①该物质转化示意图可以描述为 铁失去电子变成Fe2+,电子传递到炭中,C6H5NO2在炭表面得到电子变成C6H5NO,C6H5NO再得到电子变成C6H5NH2铁失去电子变成Fe2+,电子传递到炭中,C6H5NO2在炭表面得到电子变成C6H5NO,C6H5NO再得到电子变成C6H5NH2。
②其他条件一定,反应相同时间,硝基苯的去除率与pH的关系如图2所示。pH越大,硝基苯的去除率越低的原因是 pH增大,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2沉淀覆盖在铁炭混合物表面,阻碍了反应的进行,降低了反应速率pH增大,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2沉淀覆盖在铁炭混合物表面,阻碍了反应的进行,降低了反应速率。
(2)向含Fe2+和苯胺(
)的酸性溶液中加入双氧水,会发生如下反应:Fe2++H++H2O2═Fe3++HO•+H2O。HO•(羟基自由基)具有强氧化性,能将溶液中的苯胺氧化成CO2和N2。写出该反应的化学方程式:2C6H5NH2+62HO•→12CO2↑+N2↑+38H2O2C6H5NH2+62HO•→12CO2↑+N2↑+38H2O。
(3)利用电化学装置通过间接氧化法能氧化含苯胺的污水,其原理如图3所示。其他条件一定,测得不同初始pH条件下,溶液中苯胺的浓度与时间的关系如图4所示。反应相同时间,初始溶液pH=3时苯胺浓度大于pH=10时的原因是 酸性条件下Cl2不易与水反应生成HClO,pH=3时的溶液中HClO溶液浓度远小于pH=10时的ClO-浓度,反应速率较慢酸性条件下Cl2不易与水反应生成HClO,pH=3时的溶液中HClO溶液浓度远小于pH=10时的ClO-浓度,反应速率较慢。[已知氧化性:HClO(H+)>ClO-(OH-)]

【答案】铁失去电子变成Fe2+,电子传递到炭中,C6H5NO2在炭表面得到电子变成C6H5NO,C6H5NO再得到电子变成C6H5NH2;pH增大,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2沉淀覆盖在铁炭混合物表面,阻碍了反应的进行,降低了反应速率;2C6H5NH2+62HO•→12CO2↑+N2↑+38H2O;酸性条件下Cl2不易与水反应生成HClO,pH=3时的溶液中HClO溶液浓度远小于pH=10时的ClO-浓度,反应速率较慢
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:54引用:2难度:0.6
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1.下列说法不正确的是( )
发布:2024/12/30 5:30:2组卷:27引用:2难度:0.9 -
2.右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图.装置内发生的主要反应中不含( )
发布:2024/12/30 4:0:1组卷:331引用:16难度:0.9 -
3.工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脱硫
富含有机物的弱酸性废水在SBR细菌作用下产生CH3COOH、H2等物质,可将废水中还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。SO2-4
①的空间构型为SO2-4
②CH3COOH与在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为SO2-4
③将H2S从水中吹出时,用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脱硫
烟气中的SO2可以用“亚硫酸铵吸收法”处理,发生的反应为(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,测得25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图-1所示.b点时溶液pH=7,则n():n(NH+4)=HSO-3
(3)电解法脱硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图-2所示。电解时每有1molS2生成有O2-4
(4)还原法脱氮
用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图-3所示。NO-3
①该反应机理中生成N2的过程可描述为
②过程中去除率及N2生成率如图-4所示,为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低的原因是NO-3发布:2024/12/30 5:30:2组卷:40引用:4难度:0.5