H2S和NO3-等是自然环境的重要污染物。下列方法可以实现对H2S和NO3-等污染物处理。
(1)利用多孔性活性Fe2O3•H2O颗粒物脱除烟气中的硫化氢。活性Fe2O3•H2O颗粒脱除H2S过程如图1,图中省略了部分物质。

①在烟气进入净化设备前,必须经过除尘预处理,其目的是 防止吸附颗粒孔径被烟气中颗粒物堵塞防止吸附颗粒孔径被烟气中颗粒物堵塞。
②写出反应Ⅲ再生成多孔性活性Fe2O3•H2O的化学方程式:2Fe2S3+2H2O+3O2═2Fe2O3•H2O+6S2Fe2S3+2H2O+3O2═2Fe2O3•H2O+6S。
③脱除H2S过程中应防止产生FeS,以免影响活性Fe2O3•H2O颗粒的再生,写出反应Ⅳ中可能产生的铁的化合物的化学式:Fe2O3或Fe3O4[或Fe2(SO4)3或FeSO4]Fe2O3或Fe3O4[或Fe2(SO4)3或FeSO4](至少写出两种物质)。
(2)石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的NO3-,纳米铁还原废水中NO3-的可能反应机理如图2表示。

①纳米铁还原NO3-的过程可描述为 纳米Fe失去电子生成Fe2+,吸附在纳米铁表面上的NO3-得到电子还原生成NO2-,NO2-在纳米铁表面上进一步得电子还原生成N2和NH4+纳米Fe失去电子生成Fe2+,吸附在纳米铁表面上的NO3-得到电子还原生成NO2-,NO2-在纳米铁表面上进一步得电子还原生成N2和NH4+。
②经检测,污水中NO2-浓度很小,但污水中总氮浓度下降不明显,原因是 NO2-在纳米铁表面上被还原生成NH-2的速率大于生成N2的速率NO2-在纳米铁表面上被还原生成NH-2的速率大于生成N2的速率。
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【考点】“三废”处理与环境保护.
【答案】防止吸附颗粒孔径被烟气中颗粒物堵塞;2Fe2S3+2H2O+3O2═2Fe2O3•H2O+6S;Fe2O3或Fe3O4[或Fe2(SO4)3或FeSO4];纳米Fe失去电子生成Fe2+,吸附在纳米铁表面上的NO3-得到电子还原生成NO2-,NO2-在纳米铁表面上进一步得电子还原生成N2和NH4+;NO2-在纳米铁表面上被还原生成NH的速率大于生成N2的速率
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:66引用:1难度:0.7
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1.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 -
2.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 -
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