生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用铁、石墨作电极,用电解法从溶液中去除。电解时:如图1原理所示可进行除氮,有Cl-存在时,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+或NH3氧化为N2;翻转电源正负极,可进行除磷,原理是利用Fe2+将PO43-转化为Fe3(PO4)2沉淀。图2为某含Cl-污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。下列说法正确的是( )
A.电解法除氮有效氯HClO氧化NH4+的离子方程式为3HClO+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+5H+
B.溶液pH越小有效氯浓度越大,氮的去除率越高
C.图2中20~40min脱除的元素是磷元素,此时阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑
D.图2中0~20min脱除的元素是氮元素,此时铁作阳极
高三化学多选题困难题
生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用铁、石墨作电极,用电解法从溶液中去除。电解时:如图1原理所示可进行除氮,有Cl-存在时,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+或NH3氧化为N2;翻转电源正负极,可进行除磷,原理是利用Fe2+将PO43-转化为Fe3(PO4)2沉淀。图2为某含Cl-污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。下列说法正确的是( )
A.电解法除氮有效氯HClO氧化NH4+的离子方程式为3HClO+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+5H+
B.溶液pH越小有效氯浓度越大,氮的去除率越高
C.图2中20~40min脱除的元素是磷元素,此时阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑
D.图2中0~20min脱除的元素是氮元素,此时铁作阳极
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生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用电解法从溶液中去除。电解装置如图:
以铁作阴极、石墨作阳极,可进行除氮;翻转电源正负极,以铁作阳极、石墨作阴极,可进行除磷。
I.电解除氮
(1)在碱性溶液中,NH3能直接在电极放电,转化为N2,相应的电极反应式为:_______。
(2)有Cl-存在时,除氮原理如图所示
主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+ 或NH3氧化为N2。在不同pH条件下进行电解时,氮的去除率和水中有效氯浓度如图:
①当pH<8时,主要发生HClO氧化NH4+ 的反应,其离子方程式为:____________。
②结合平衡移动原理解释,当pH<8时,氮的去除率随pH的降低而下降的原因是:_____。
II.电解除磷
(3)除磷的原理是利用Fe2+ 将PO43- 转化为Fe3(PO4)2沉淀。
如图为某含Cl- 污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。推测在20-40 min时脱除的元素是________。
(4)测定污水磷含量的方法如下:取100mL污水,调节至合适pH后用AgNO3溶液使磷全部转化为Ag3PO4沉淀。将沉淀过滤并洗涤后,用硝酸溶解,再使用NH4SCN溶液滴定产生的Ag+,发生反应Ag++SCN-=AgSCN↓,共消耗c mol/LNH4SCN溶液V mL。则此污水中磷的含量为_________mg/L(以磷元素计)。
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生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用电解法从溶液中去除。电解装置如图:以铁作阴极、石墨作阳极,可进行除氮;翻转电源正负极,以铁作阳极、石墨作阴极,可进行除磷。
I.电解除氮
(1)在碱性溶液中,NH3能直接在电极放电,转化为N2,相应的电极反应式为:_______。
(2)有Cl-存在时,除氮原理如图1所示,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+ 或NH3氧化为N2。在不同pH条件下进行电解时,氮的去除率和水中有效氯浓度如图2:
①当pH<8时,主要发生HClO氧化NH4+ 的反应,其离子方程式为:____________。
②结合平衡移动原理解释,当pH<8时,氮的去除率随pH的降低而下降的原因是:_____。
③当pH>8时,ClO-发生歧化导致有效氯浓度下降,而氮的去除率却并未明显下降,可能的原因是(答出一点即可):______。
II.电解除磷
(3)除磷的原理是利用Fe2+ 将PO43- 转化为Fe3(PO4)2沉淀。
①用化学用语表示产生Fe2+的主要过程:_______________。
②如图为某含Cl- 污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。推测在20-40 min时脱除的元素是________。
(4)测定污水磷含量的方法如下:取100mL污水,调节至合适pH后用AgNO3溶液使磷全部转化为Ag3PO4沉淀。将沉淀过滤并洗涤后,用硝酸溶解,再使用NH4SCN溶液滴定产生的Ag+,发生反应Ag++SCN-=AgSCN↓,共消耗c mol/LNH4SCN溶液V mL。则此污水中磷的含量为___mg/L(以磷元素计)。
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氨氮废水是生活中常见污染物之一,可用电解法加以去除。实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl混合溶液来模拟该过程。
(1)电解处理氨氮废水电解过程中,溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示:
①根据图中数据,处理废水合适的条件是_______________。
②实验中发现阳极会持续产生细小气泡,气泡上浮过程中又迅速消失。结合图1,用电极反应式和离子方程式解释Cl-去除氨氮的原因_______________。
③图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时,均出现氨氮去除速率低而能耗高的现象,共同原因是_______________。
(2)氨的定量测定使用下图装置检测废水中的氨氮总量是否合格。
①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:_______________。
②若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol,则样品混合液中氨氮(以氨气计)含量为_______________mg·L-1。
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碘盐的主要成分是KIO3和NaCl,KIO3在工业上可用电解法制取,以石墨和铁为电极,电解KI溶液,反应方程式为KI+3H2O=KIO3 +3H2↑。下列有关说法中正确的是
A.电解时,石墨作阴极,铁作阳极
B.电解时,在阴极上产生KIO3
C.电解后电解质溶液pH变大
D.电解中每转移0.6mol e-,理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体
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用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解KI溶液,电解反应方程式为
KI + 3H2OKIO3 + 3H2↑。下列说法中正确的是
A.电解时石墨作阴极
B.电解时阳极上产生H2
C.电解过程中阴极区溶液pH升高
D.阴极电极反应式:I-- 6e-+ 3H2O = IO3-+ 6H+
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目前大多数城市采用雨污分流的排水体制,污水汇集到一起,进行集中处理。如图是电解法处理某生活污水的装置:
下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两个电极均为消耗型电极,不能用石墨代替
B.电解开始时,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极区pH升高
C.当阳极有9.0gAl溶解时,阴极一定增重100.5g或32.0g
D.污水中污染物的除去是阳极反应与阴极反应协同作用的结果
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近年来,加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3),碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应方程式为:。下列有关说法正确的是
A. 电解时,石墨作阴极,不锈钢作阳极
B. 电解时,阳极反应是:I –– 6e – + 3H2O = IO3 – + 6H+
C. 溶液调节至强酸性,对生产有利
D. 电解前后溶液的pH几乎不变
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工业上,通常采用电解法处理酸性废水中的,装置示意图如图所示。下列说法正确的是
A.石墨极上发生氧化反应
B.阳极的电极反应式为
C.除去的反应:
D.随着电解的进行,石墨极附近电解质溶液的pH会减小
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工业上,通常采用电解法处理酸性废水中的,装置示意图如图所示。下列说法正确的是
A.石墨极上发生氧化反应
B.阳极的电极反应式为
C.除去的反应:
D.随着电解的进行,石墨极附近电解质溶液的pH会减小
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