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(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
2
SO
4
2
-
-
2
e
-
=
S
2
O
8
2
-
2
SO
4
2
-
-
2
e
-
=
S
2
O
8
2
-

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
O2
O2
。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
0.02
0.02
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
++28
SO
-
4
•+11H2O→
6
CO
2
+
28
S
O
4
2
-
+
2
8
H
+
++28
SO
-
4
•+11H2O→
6
CO
2
+
28
S
O
4
2
-
+
2
8
H
+

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
Fe缓慢释放Fe2+,使(Fe2+)较低,减弱了Fe2+
SO
-
4
•的猝灭作用;且Fe可以和产生的Fe3+反应,继续补充Fe2+
Fe缓慢释放Fe2+,使(Fe2+)较低,减弱了Fe2+
SO
-
4
•的猝灭作用;且Fe可以和产生的Fe3+反应,继续补充Fe2+

(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
940
a
6
F
940
a
6
F
g/L。(苯酚的摩尔质量:94g/mol)

【答案】阳;
2
SO
4
2
-
-
2
e
-
=
S
2
O
8
2
-
;O2;0.02;++28
SO
-
4
•+11H2O→
6
CO
2
+
28
S
O
4
2
-
+
2
8
H
+
;Fe缓慢释放Fe2+,使(Fe2+)较低,减弱了Fe2+
SO
-
4
•的猝灭作用;且Fe可以和产生的Fe3+反应,继续补充Fe2+
940
a
6
F
【解答】
【点评】
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发布:2024/12/30 11:30:1组卷:161引用:2难度:0.4
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    极,石墨电极(C)的电极反应式为
     

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    发布:2025/1/3 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.6
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