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          工業上常用微生物法、吸收法、電解法、還原法等消除硫、氮等引起的污染。
          (1)微生物法脫硫
          富含有機物的弱酸性廢水在SBR細菌作用下產生CH3COOH、H2等物質,可將廢水中
          SO
          2
          -
          4
          還原為H2S,同時用N2或CO2將H2S從水中吹出,再用堿液吸收。
          SO
          2
          -
          4
          的空間構型為
          正四面體形
          正四面體形

          ②CH3COOH與
          SO
          2
          -
          4
          在SBR細菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為
          CH3COOH+
          SO
          2
          -
          4
          +2H+=2CO2↑+H2S↑+2H2O
          CH3COOH+
          SO
          2
          -
          4
          +2H+=2CO2↑+H2S↑+2H2O

          ③將H2S從水中吹出時,用CO2比N2效果更好,其原因是
          二氧化碳吹出時可增強溶液的酸性,抑制硫化氫的溶解,有利于將硫化氫吹出
          二氧化碳吹出時可增強溶液的酸性,抑制硫化氫的溶解,有利于將硫化氫吹出

          (2)吸收法脫硫
          煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理,發生的反應為(NH42SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,測得25℃時溶液pH與各組分物質的量分數的變化關系如圖-1所示.b點時溶液pH=7,則n(
          NH
          +
          4
          ):n(
          HSO
          -
          3
          )=
          3:1
          3:1


          (3)電解法脫硫
          用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液經電解后可制取Na2S2O4溶液,反應裝置如圖-2所示。電解時每有1molS2
          O
          2
          -
          4
          生成有
          2
          2
          molH+透過質子交換膜。
          (4)還原法脫氮
          用催化劑協同納米零價鐵去除水體中
          NO
          -
          3
          。其催化還原反應的過程如圖-3所示。
          ①該反應機理中生成N2的過程可描述為
          納米零價鐵在催化劑表面失去電子變為亞鐵離子,在催化劑層中氫離子得到電子變為氫原子,在酸性條件下氫原子還原硝酸根變為NH,NH失去氫原子變為氮氣
          納米零價鐵在催化劑表面失去電子變為亞鐵離子,在催化劑層中氫離子得到電子變為氫原子,在酸性條件下氫原子還原硝酸根變為NH,NH失去氫原子變為氮氣

          ②過程中
          NO
          -
          3
          去除率及N2生成率如圖-4所示,為有效降低水體中氮元素的含量,宜調整水體pH為4.2,當pH<4.2時,隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是
          pH越小,氫離子濃度越大,會生成更多的氫原子,使硝酸根生成的中間產物NH更多的與氫原子反應生成銨根離子,從而減少氮氣的生成
          pH越小,氫離子濃度越大,會生成更多的氫原子,使硝酸根生成的中間產物NH更多的與氫原子反應生成銨根離子,從而減少氮氣的生成
          。

          【答案】正四面體形;CH3COOH+
          SO
          2
          -
          4
          +2H+=2CO2↑+H2S↑+2H2O;二氧化碳吹出時可增強溶液的酸性,抑制硫化氫的溶解,有利于將硫化氫吹出;3:1;2;納米零價鐵在催化劑表面失去電子變為亞鐵離子,在催化劑層中氫離子得到電子變為氫原子,在酸性條件下氫原子還原硝酸根變為NH,NH失去氫原子變為氮氣;pH越小,氫離子濃度越大,會生成更多的氫原子,使硝酸根生成的中間產物NH更多的與氫原子反應生成銨根離子,從而減少氮氣的生成
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/12/30 5:30:2組卷:43引用:4難度:0.5
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            (1)ZVI可通過FeCl2?4H2O和NaBH4溶液反應制得,同時生成H2、B(OH)
            -
            4
            ,制備過程中需要不斷通入高純氮氣,其目的是
             
            。
            (2)ZVI電化學腐蝕處理三氯乙烯進行水體修復,H+、O2、NO
            -
            3
            等物種的存在會影響效果,水體修復的過程如圖1所示。有效腐蝕過程中,生成1mol乙烯所轉移的電子物質的量為
             
            mol,過程④對應的電極反應式為
             


            (3)ZVI可去除廢水中Pb2+,pH<6時,pH對Pb2+的去除率的影響如圖2所示。
            已知:
            ?。┰谒?,ZVI表面的FeOH會因為質子化/去質子化作用而使其表面帶正/負電荷,可表示為:FeOH+H+?FeOH
            +
            2
            ,FeOH?FeO-+H+。pH約為8.1達到等電點,ZVI表面不帶電。
            ⅱ)pH<6時,ZVI去除Pb2+主要發生表面配位反應和還原反應:
            2FeOH
            +
            2
            +Pb2+?(FeO)2Pb+4H+
            2Fe+3Pb2++4H2O?3Pb+2FeOOH+6H+
            ①pH<6時,鐵氧化物顆粒不易吸附Pb2+的原因是
             

            ②pH<6時,隨著pH增大,Pb2+的去除率會增大至接近100%的原因是
             

            (4)催化劑協同ZVI能將水體中的硝酸鹽(NO
            -
            3
            )轉化為N2,其催化還原反應的過程如圖3所示。為有效降低水體中氮元素的含量,宜調整水體pH為4.2。當pH<4.2時,隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是
             
            。

            發布:2024/12/30 3:0:4組卷:89引用:4難度:0.5
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