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油煉、石化等工業(yè)會(huì)產(chǎn)生含硫(-2價(jià))廢水,處理的方法有沉淀法、氧化法。
(1)沉淀法。用如圖1裝置可以將廢水中的硫轉(zhuǎn)化為FeS沉淀。控制其他條件一定,測(cè)得出口處硫轉(zhuǎn)化為FeS的沉淀率與溶液pH的關(guān)系如圖2所示。
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①該裝置沉淀廢水中的硫的原理可描述為
電解時(shí)陽(yáng)極Fe失去電子生成Fe2+,F(xiàn)e2+可與廢水中S2-反應(yīng)生成FeS沉淀
電解時(shí)陽(yáng)極Fe失去電子生成Fe2+,F(xiàn)e2+可與廢水中S2-反應(yīng)生成FeS沉淀
。
②pH>10時(shí),pH越大,硫轉(zhuǎn)化為FeS的沉淀率越低,可能的原因是
pH>10時(shí),pH越大,OH-濃度越大,F(xiàn)e2+與OH-生成Fe(OH)2,導(dǎo)致Fe2+濃度越小,廢水中S2-與Fe2+結(jié)合FeS沉淀的硫的量越少
pH>10時(shí),pH越大,OH-濃度越大,F(xiàn)e2+與OH-生成Fe(OH)2,導(dǎo)致Fe2+濃度越小,廢水中S2-與Fe2+結(jié)合FeS沉淀的硫的量越少
。
(2)氧化法。Na2SO3氧化法、H2O2氧化法、催化氧化法等可以將含硫廢水中硫元素氧化。
①Na2SO3氧化法:向含S2-的廢水中,加入一定量的Na2SO3溶液,控制溶液的pH為5,可以生成S沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式:
2S2-+
SO
2
-
3
+6H+=3S↓+3H2O
2S2-+
SO
2
-
3
+6H+=3S↓+3H2O
。
②H2O2氧化法:向含S2-的廢水中,加入H2O2溶液,其他條件一定,測(cè)得硫(-2價(jià))的去除率、S(單質(zhì))的生成率與所加H2O2溶液體積的關(guān)系如圖3所示。當(dāng)所加H2O2溶液體積大于9mL時(shí),所加H2O2溶液越多,S生成率越低,原因是
硫元素被氧化成更高價(jià)態(tài)的
SO
2
-
3
SO
2
-
4
硫元素被氧化成更高價(jià)態(tài)的
SO
2
-
3
SO
2
-
4
。
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③催化氧化法:MnO2-苯胺(MnO2為催化劑、聚苯胺為催化劑載體)可用作空氣氧化含硫(-2價(jià))廢水的催化劑。堿性條件下,催化氧化廢水的機(jī)理如圖4所示。
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a.轉(zhuǎn)化Ⅰ中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有
S、O、Mn
S、O、Mn
。
b.催化劑使用一段時(shí)間后催化效率會(huì)下降,處理的方法是用氯仿(CHCl3)浸取催化劑,再將催化劑干燥即可,催化劑使用一段時(shí)間后催化效率降低的原因是
生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空隙處,減少了催化劑與廢水反應(yīng)的接觸面積
生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空隙處,減少了催化劑與廢水反應(yīng)的接觸面積
。

【答案】電解時(shí)陽(yáng)極Fe失去電子生成Fe2+,F(xiàn)e2+可與廢水中S2-反應(yīng)生成FeS沉淀;pH>10時(shí),pH越大,OH-濃度越大,F(xiàn)e2+與OH-生成Fe(OH)2,導(dǎo)致Fe2+濃度越小,廢水中S2-與Fe2+結(jié)合FeS沉淀的硫的量越少;2S2-+
SO
2
-
3
+6H+=3S↓+3H2O;硫元素被氧化成更高價(jià)態(tài)的
SO
2
-
3
SO
2
-
4
;S、O、Mn;生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空隙處,減少了催化劑與廢水反應(yīng)的接觸面積
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:2難度:0.6
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.右圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖.裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 4:0:1組卷:328引用:16難度:0.9
  • 2.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:24引用:2難度:0.9
  • 3.工業(yè)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(jī)物的弱酸性廢水在SBR細(xì)菌作用下產(chǎn)生CH3COOH、H2等物質(zhì),可將廢水中
    SO
    2
    -
    4
    還原為H2S,同時(shí)用N2或CO2將H2S從水中吹出,再用堿液吸收。
    SO
    2
    -
    4
    的空間構(gòu)型為
     

    ②CH3COOH與
    SO
    2
    -
    4
    在SBR細(xì)菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為
     

    ③將H2S從水中吹出時(shí),用CO2比N2效果更好,其原因是
     

    (2)吸收法脫硫
    煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理,發(fā)生的反應(yīng)為(NH42SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,測(cè)得25℃時(shí)溶液pH與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖-1所示.b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7,則n(
    NH
    +
    4
    ):n(
    HSO
    -
    3
    )=
     

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    (3)電解法脫硫
    用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液經(jīng)電解后可制取Na2S2O4溶液,反應(yīng)裝置如圖-2所示。電解時(shí)每有1molS2
    O
    2
    -
    4
    生成有
     
    molH+透過質(zhì)子交換膜。
    (4)還原法脫氮
    用催化劑協(xié)同納米零價(jià)鐵去除水體中
    NO
    -
    3
    。其催化還原反應(yīng)的過程如圖-3所示。
    ①該反應(yīng)機(jī)理中生成N2的過程可描述為
     

    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(diào)整水體pH為4.2,當(dāng)pH<4.2時(shí),隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:39引用:4難度:0.5
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