研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料(BC-PB),并将其应用于氨氮废水(含NH3、NH+4)的处理。
资料:
①普鲁士蓝(PB)是亚铁氰化铁的俗称,化学式为Fe4[Fe(CN)6]3,难溶于水。
②BC-PB中,PB负载在BC表面,没有产生新化学键,各自化学性质保持不变。
Ⅰ.复合材料BC-PB的合成

(1)下列关于ⅰ中HCN参与反应的说法正确的是 acac(填字母)。
a.提供H+,与Fe反应
b.提供H+,与OH-反应
c.提供CN-,与Fe2+配位
d.提供CN-,与K+反应
(2)ⅱ中分离得到K4[Fe(CN)6]⋅3H2O的操作包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(3)ⅲ中生成普鲁士蓝反应的离子方程式为 3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]33[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3。
(4)添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700℃时,KHCO3造孔原理的化学方程式为 2KHCO3 △ K2CO3+H2O+CO2↑2KHCO3 △ K2CO3+H2O+CO2↑。
Ⅱ.氨氮废水处理
用NH4Cl溶液模拟氨氮废水。实验发现pH=2时,在BC-PB体系中加入H2O2,可将氨氮转化为无毒气体N2,提高氮氮的去除率。其原理为:
ⅰ.Fe4[Fe(CN)6]3+3H2O2+3H+=3Fe[Fe(CN)6]+Fe3++3⋅OH+3H2O
ⅱ.•OH将氨氮氧化为N2
(5)ⅱ的离子方程式为 6•OH+2NH+4=N2↑+6H2O+2H+6•OH+2NH+4=N2↑+6H2O+2H+。
(6)用BC-PB和H2O混合处理1000L某氨氦含量(以NH4Cl质量计算)为120mg⋅L-1的废水。实验结束后,收集到22.4L N2(已折算成标准状况)。
①实验中消耗的H2O2的质量至少为 204204g。
②处理后的废水中氨氮含量为 1313mg⋅L-1(废水体积变化忽略不计),达到了污水排放标准要求(≤15mg⋅L-1)。
NH
+
4
△
△
2
N
H
+
4
2
N
H
+
4
【答案】ac;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3;2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2↑;6•OH+=N2↑+6H2O+2H+;204;13
△
2
N
H
+
4
【解答】
【点评】
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