Question

【題目】研究含N、S的污染排放物并妥善處理和利用，意義重大�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）尾氣先用氨水吸收生成，反應(yīng)為，再將氧化為，最終實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)氮肥，變廢為寶。兩種氧化方案如下：

方案1：

方案2：，

。

30℃時(shí)，分別向兩相同容器中加入100L 0.4溶液，加入足量相同物質(zhì)的量的氧化劑，測(cè)得的氧化率X（%）隨時(shí)間的變化如圖所示。

據(jù)上述圖像判斷，氧化為的能力是____（填“大于”或“小于”），可能的原因是___。

②60min內(nèi)測(cè)得方案2體系中用表示的反應(yīng)速率為__。

（2）方案2中，會(huì)被氧化成，而不能結(jié)合氧氣（活化分子氧），為了保持鈷氨溶液的吸收能力，需添加將還原成，同時(shí)生成。反應(yīng)歷程如下：

i：

ii：_____

iii：

iv：

則第ii步反應(yīng)為____。

（3）利用廢氣中的將（2）中生成的還原成，以實(shí)現(xiàn)再生。反應(yīng)的離子方程式為____。

再生后，實(shí)現(xiàn)了利用方案2完整地氧化為的過(guò)程，則整個(gè)過(guò)程中起催化劑作用的是___（填離子符號(hào)）。

（4）關(guān)于微生物電化學(xué)系統(tǒng)處理含氮廢水的研究快速發(fā)展，如圖是一種新型的浸沒(méi)式雙極室脫鹽-反硝化電池。由陽(yáng)極室和陰極室組成，中間由質(zhì)子交換膜隔開(kāi)，陽(yáng)極室中的有機(jī)物則被微生物氧化降解產(chǎn)生電子和質(zhì)子，其中的通過(guò)泵循環(huán)至陰極室，經(jīng)過(guò)反硝化反應(yīng)器中反硝化菌的作用被還原成。

①微生物電化學(xué)系統(tǒng)處理有機(jī)含氮廢水的優(yōu)點(diǎn)是____。

②寫(xiě)出負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_____。

Answer 1

【答案】大于 具有過(guò)氧鍵，有強(qiáng)氧化性 69.6 、 能耗低，以及在產(chǎn)生電能的同時(shí)可以進(jìn)行脫氮消除污染

【解析】

（1）①單位時(shí)間內(nèi)亞硫酸銨的氧化率高，說(shuō)明反應(yīng)速率快，分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不難得出氧化為的能力是大于的原因是其具有過(guò)氧鍵，有強(qiáng)氧化性。②60min內(nèi)測(cè)得方案2體系中亞硫酸銨的氧化量為36mol，計(jì)算可得速率為69.6。

（2）反應(yīng)歷程i~iv對(duì)應(yīng)的總反應(yīng)為添加將還原成：，所以第ii步反應(yīng)為。

（3）與反應(yīng)的離子方程式為，再生后，實(shí)現(xiàn)了利用方案2完整地氧化為的過(guò)程，總過(guò)程可表示為，所以整個(gè)過(guò)程中起催化劑作用的是、。

（4）①分析微生物電化學(xué)系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)為能耗低，以及在產(chǎn)生電能的同時(shí)可以進(jìn)行脫氮，消除污染。②負(fù)極即電池內(nèi)電路陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)為。