硝基苯是一種具有穩(wěn)定化學性質、高毒性、難生物降解的污染物。工業(yè)上采用吸附、還原、氧化等方法可有效降解廢水中的硝基苯。

（1）活性炭因為有較大的比表面積、多孔結構而具有較強的吸附能力，其物理吸附平衡建立如圖1所示。活性炭處理低濃度的硝基苯廢水時，當溫度超過50℃，活性炭對硝基苯的吸附量顯著下降，原因是

活性炭吸附是放熱過程，溫度升高，平衡朝著脫附的方向進行，不利于硝基苯的吸附，導致吸附量顯著下降

活性炭吸附是放熱過程，溫度升高，平衡朝著脫附的方向進行，不利于硝基苯的吸附，導致吸附量顯著下降

（請從平衡移動角度解釋）。
（2）鐵炭混合物中極小顆粒的炭分散在鐵屑內，具有吸附作用，同時作正極材料構成原電池加快反應速率，還能防止鐵屑結塊。
①酸性環(huán)境中，鐵炭混合物處理硝基苯廢水，難生物降解的硝基苯首先被還原為亞硝基苯（），然后進一步被還原成可生物降解的苯胺，寫出生成亞硝基苯的電極反應式：

+2H⁺+2e^-=+H₂O

+2H⁺+2e^-=+H₂O

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②硝基苯的降解率隨pH變化如圖2所示。pH為4時，降解率達100%，pH為10時，降到50%左右。在堿性條件下，隨著pH升高，降解率降低的原因是

隨著pH升高，Fe腐蝕反應生成的Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀，覆蓋在鐵屑的表面，阻礙了電子的傳遞，抑制了反應的進行，導致硝基苯的降解率降低

隨著pH升高，Fe腐蝕反應生成的Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀，覆蓋在鐵屑的表面，阻礙了電子的傳遞，抑制了反應的進行，導致硝基苯的降解率降低

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（3）研究發(fā)現，H₂O₂在Fe²⁺、Mn²⁺等離子作用下能夠生成羥基自由基（HO）。HO具有很強的氧化作用，是氧化硝基苯的有效因子。H₂O₂、KMnO₄作為強氧化劑，也可以與硝基苯直接發(fā)生氧化降解反應。
①相同條件下，三種氧化劑降解硝基苯的去除率如圖3，則該條件下最佳的氧化劑是

H₂O₂-KMnO₄

H₂O₂-KMnO₄

（填化學式）。
②向含有Fe²⁺的酸性溶液中滴加H₂O₂，寫出生成HO的離子反應方程式：

Fe²⁺+H₂O₂+H⁺=HO+Fe³⁺+H₂O

Fe²⁺+H₂O₂+H⁺=HO+Fe³⁺+H₂O

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③通過電激發(fā)也可以產生HO，可能的機理如圖4，產生過程可描述為

O₂在陰極表面得電子被還原成O₂^-，O₂^-結合H⁺生成O₂H，O₂H分解生成O₂和H₂O₂，H₂O₂在陰極表面得電子生成OH^-和HO

O₂在陰極表面得電子被還原成O₂^-，O₂^-結合H⁺生成O₂H，O₂H分解生成O₂和H₂O₂，H₂O₂在陰極表面得電子生成OH^-和HO

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