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。回答下列問題：

（1）尾氣先用氨水吸收生成，反應為，再將氧化為，最終實現副產氮肥，變廢為寶。兩種氧化方案如下：

方案1：

方案2：，

。

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

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

②60min內測得方案2體系中用表示的反應速率為__。

（2）方案2中，會被氧化成，而不能結合氧氣（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，同時生成。反應歷程如下：

i：

ii：_____

iii：

iv：

則第ii步反應為____。

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

再生后，實現了利用方案2完整地氧化為的過程，則整個過程中起催化劑作用的是___（填離子符號）。

（4）關于微生物電化學系統處理含氮廢水的研究快速發展，如圖是一種新型的浸沒式雙極室脫鹽-反硝化電池。由陽極室和陰極室組成，中間由質子交換膜隔開，陽極室中的有機物則被微生物氧化降解產生電子和質子，其中的通過泵循環至陰極室，經過反硝化反應器中反硝化菌的作用被還原成。

①微生物電化學系統處理有機含氮廢水的優點是____。

②寫出負極發生反應的電極反應式：_____。

Answer 1

【答案】大于 具有過氧鍵，有強氧化性 69.6 、 能耗低，以及在產生電能的同時可以進行脫氮消除污染

【解析】

（1）①單位時間內亞硫酸銨的氧化率高，說明反應速率快，分析結構特點不難得出氧化為的能力是大于的原因是其具有過氧鍵，有強氧化性。②60min內測得方案2體系中亞硫酸銨的氧化量為36mol，計算可得速率為69.6。

（2）反應歷程i~iv對應的總反應為添加將還原成：，所以第ii步反應為。

（3）與反應的離子方程式為，再生后，實現了利用方案2完整地氧化為的過程，總過程可表示為，所以整個過程中起催化劑作用的是、。

（4）①分析微生物電化學系統，其優點為能耗低，以及在產生電能的同時可以進行脫氮，消除污染。②負極即電池內電路陽極上發生的反應為。