用纳米Fe/Ni复合材料能去除污染水体的NO-3,Ni不参与反应。离子在材料表面的活性位点吸附后发生反应,活性位点被其他附着物占据会导致速率减慢(NH+4无法占据活性位点)。反应过程如图所示:

(1)酸性环境中,纳米Fe/Ni去除NO-3分两步,
将步骤ii补充完整:
ⅰ.NO-3+Fe+2H+═NO-2+Fe2++H2O
ⅱ.NO-2NO-2+3Fe3Fe+88H+═33Fe2++NH+4NH+4+3H2O3H2O。
(2)初始pH=2.0的废液反应15min后,出现大量白色絮状物,过滤后很快变成红褐色,结合化学用语解释整个变化过程的原因 Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2又继续被氧化为Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2又继续被氧化为Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(3)水体初始pH会影响反应速率,不同pH的硝酸盐溶液与纳米Fe/Ni反应时,溶液中c(NO-3)c0(NO-3)随时间的变化如图1所示。[注:c0(NO-3)为初始时NO-3的浓度]
①为达到最高去除率,应调水体的初始pH=6.56.5。
②t<15min,pH=2.0的溶液反应速率最快,t>15min,其反应速率迅速降低,原因分别是 开始时,离子浓度大,反应速率快,t>15min时,活性点位被其它生成的离子吸附占位,导致速率减慢开始时,离子浓度大,反应速率快,t>15min时,活性点位被其它生成的离子吸附占位,导致速率减慢。

(4)c(N)为总氮量,指溶液中自由移动的所有含氮微粒浓度之和,纳米Fe/Ni处理某浓度硝酸盐溶液时,各含氮微粒随时间的变化如图2所示。40min时总氮量较初始时下降,可能的原因是 随着溶液的pH升高,部分铵根离子转化为氨气逸出随着溶液的pH升高,部分铵根离子转化为氨气逸出。
NO
-
3
NH
+
4
NO
-
3
NO
-
3
NO
-
2
NO
-
2
NO
-
2
NH
+
4
NH
+
4
c
(
N
O
-
3
)
c
0
(
N
O
-
3
)
NO
-
3
NO
-
3
【答案】;3Fe;8;3;;3H2O;Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2又继续被氧化为Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;6.5;开始时,离子浓度大,反应速率快,t>15min时,活性点位被其它生成的离子吸附占位,导致速率减慢;随着溶液的pH升高,部分铵根离子转化为氨气逸出
NO
-
2
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:17引用:1难度:0.6
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