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SO2、NOx是空气的主要污染物,有效去除大气中的SO2、NOx可以保护大气环境。含氮废水氨氮(以NH3
NH
+
4
存在)和硝态氮(以
NO
-
2
NO
-
3
存在)引起水体富营养化,需经处理后才能排放。
(1)用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下:
2Na2CO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)═Na2SO3(aq)+2NaHCO3(aq)  ΔH=akJ•mol-1
2NaHCO3(aq)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+2CO2(g)+H2O(l)    ΔH=bkJ•mol-1
Na2SO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)═2NaHSO3(aq)    ΔH=ckJ•mol-1
反应Na2CO3(aq)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+CO2(g)的ΔH=
a
+
b
2
a
+
b
2
kJ•mol-1
(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图1所示,写出电解时铁电极发生的电极反应式:①
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+
。随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式:②
2
NO
-
2
+8H++6Fe2+═N2↑+6Fe3++4H2O
2
NO
-
2
+8H++6Fe2+═N2↑+6Fe3++4H2O


(3)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使
NO
-
3
,变为
NH
+
4
。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性起重要作用。其他条件不变,向其中一份电解液中投加一定量NaCl,去除
NH
+
4
的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是①
水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气,氯气与铵离子发生氧化反应生成N2,从而使铵离子从水溶液中得到去除
水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气,氯气与铵离子发生氧化反应生成N2,从而使铵离子从水溶液中得到去除
。其他条件不变,只改变溶液的pH,
NO
-
3
去除率如图2所示,pH升高时,去除率②
下降
下降
(“升高”或“下降”),可能原因是③
随着pH的升高,催化剂的催化活性明显下降
随着pH的升高,催化剂的催化活性明显下降


(4)厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,反应模型如图所示。氨氮去除过程总的离子方程式为:
NH
+
4
+
NO
-
2
═N2↑+2H2O
NH
+
4
+
NO
-
2
═N2↑+2H2O

【答案】
a
+
b
2
;Fe-2e-═Fe2+;2
NO
-
2
+8H++6Fe2+═N2↑+6Fe3++4H2O;水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气,氯气与铵离子发生氧化反应生成N2,从而使铵离子从水溶液中得到去除;下降;随着pH的升高,催化剂的催化活性明显下降;
NH
+
4
+
NO
-
2
═N2↑+2H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:77引用:5难度:0.6
相似题
  • 1.铈(Ce)是镧系金属元素。空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2
    NO
    -
    3
    ,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是(  )

    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:129引用:7难度:0.7
  • 2.(NH42S2O8电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解,示意图如图。

    (1)(NH42S2O8的电解法制备。
    已知:电解效率η的定义为η(B)=
    n
    生成
    B
    所用的电子
    n
    通过电极的电子
    ×100%。
    ①电极b是
     
    极。
    ②生成S2
    O
    2
    -
    8
     的电极反应式是
     

    ③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备S2
    O
    2
    -
    8
    的同时,还在电极b表面收集到2.5×10-4mol气体,气体是
     
    。经测定η(S2
    O
    2
    -
    8
    )为80%,不考虑其他副反应,则制备的(NH42S2O8的物质的量浓度为
     
    mol/L。
    (2)苯酚的降解
    已知:
    SO
    -
    4
    •具有强氧化性,Fe2+性度较高时会导致
    SO
    -
    4
    •猝灭。S2
    O
    2
    -
    8
    可将苯酚氧化为CO2,但反应速率较慢。加入Fe2+可加快反应,过程为:
    i.S2
    O
    2
    -
    8
    +Fe2+
    SO
    2
    -
    4
    +
    SO
    -
    4
    •+Fe3+
    ii.
    SO
    -
    4
    •将苯酚氧化
    SO
    -
    4
    •氧化苯酚的离子方程式是
     

    ②将电解得到的含S2
    O
    2
    -
    8
    溶液稀释后加入苯酚处理器,调节溶液总体积为1L,pH=1,测得在相同时间内,不同条件下苯酚的降解率如图。

    用等物质的量的铁粉代替FeSO4,可明显提高苯酚的降解率,主要原因是
     

    (3)苯酚残留量的测定
    已知:电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑。
    取处理后的水样100mL,酸化后加入KBr溶液,通电。电解产生的Br2全部与苯酚反应,当苯酚完全反应时,消耗的电量为a库仑,则样品中苯酚的含量为
     
    g/L。(苯酚的摩尔质量:94g/mol)

    发布:2024/12/30 11:30:1组卷:161引用:2难度:0.4
  • 3.如图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。

    (1)通入氧气的电极为
     
    极,写出负极电极反应式
     

    (2)铁电极为
     
    极,石墨电极(C)的电极反应式为
     

    (3)反应一段时间后,乙装置中生成NaOH主要在
     
    (填“铁极”或“石墨极”)区。
    (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为
     
    ,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将
     
    (填“增大”、“减小”或“不变”)

    发布:2025/1/3 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.6
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