炼油、石化等工业会产生含硫(-2价)废水,处理的方法有沉淀法、氧化法。
(1)沉淀法。用如图-1装置可以将废水中的硫转化为FeS沉淀。控制其他条件一定,测得出口处硫转化为FeS的沉淀率与溶液pH的关系如图-2所示。

①该装置沉淀废水中的硫的原理可描述为 电解时阳极Fe失去电子生成Fe2+,Fe2+可与废水中S2-反应生成FeS沉淀电解时阳极Fe失去电子生成Fe2+,Fe2+可与废水中S2-反应生成FeS沉淀。
②pH>10时,pH越大,硫转化为FeS的沉淀率越低,可能的原因是 溶液pH>10时,pH越大,碱性越强,Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,生成FeS量减少溶液pH>10时,pH越大,碱性越强,Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,生成FeS量减少。
(2)氧化法。Na2SO3氧化法、H2O2氧化法、催化氧化法等可以将含硫废水中硫元素氧化。
①Na2SO3氧化法:向含S2-的废水中,加入一定量的Na2SO3溶液,控制溶液的pH为5,可以生成S沉淀。写出该反应的离子方程式:6H++SO2-3+2S2-═3S↓+3H2O6H++SO2-3+2S2-═3S↓+3H2O。
②H2O2氧化法:向含S2-的废水中,加入H2O2溶液,其他条件一定,测得硫(-2价)的去除率、S(单质)的生成率与所加H2O2溶液体积的关系如图-3所示。当所加H2O2溶液体积大于9mL时,所加H2O2溶液越多,S生成率越低,原因是 硫元素被氧化成更高价态的SO2-4硫元素被氧化成更高价态的SO2-4。

③催化氧化法:MnO2-苯胺(MnO2为催化剂、聚苯胺为催化剂载体)可用作空气氧化含硫(-2价)废水的催化剂。碱性条件下,催化氧化废水的机理如图-4所示。

a.转化Ⅰ中化合价发生变化的元素有 S、O、MnS、O、Mn。
b.催化剂使用一段时间后催化效率会下降,处理的方法是用氯仿(CHCl3)浸取催化剂,再将催化剂干燥即可,催化剂使用一段时间后催化效率降低的原因是 生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空隙处,减少了催化剂与废水反应的接触面积生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空隙处,减少了催化剂与废水反应的接触面积。
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【考点】“三废”处理与环境保护;含硫物质的性质及综合应用.
【答案】电解时阳极Fe失去电子生成Fe2+,Fe2+可与废水中S2-反应生成FeS沉淀;溶液pH>10时,pH越大,碱性越强,Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,生成FeS量减少;6H+++2S2-═3S↓+3H2O;硫元素被氧化成更高价态的;S、O、Mn;生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空隙处,减少了催化剂与废水反应的接触面积
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:19引用:1难度:0.7
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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:43引用:4难度:0.5