Question

【题目】研究含N、S的污染排放物并妥善处理和利用，意义重大。回答下列问题：

（1）尾气先用氨水吸收生成，反应为，再将氧化为，最终实现副产氮肥，变废为宝。两种氧化方案如下：

方案1：

方案2：，

。

30℃时，分别向两相同容器中加入100L 0.4溶液，加入足量相同物质的量的氧化剂，测得的氧化率X（%）随时间的变化如图所示。

据上述图像判断，氧化为的能力是____（填“大于”或“小于”），可能的原因是___。

②60min内测得方案2体系中用表示的反应速率为__。

（2）方案2中，会被氧化成，而不能结合氧气（活化分子氧），为了保持钴氨溶液的吸收能力，需添加将还原成，同时生成。反应历程如下：

i：

ii：_____

iii：

iv：

则第ii步反应为____。

（3）利用废气中的将（2）中生成的还原成，以实现再生。反应的离子方程式为____。

再生后，实现了利用方案2完整地氧化为的过程，则整个过程中起催化剂作用的是___（填离子符号）。

（4）关于微生物电化学系统处理含氮废水的研究快速发展，如图是一种新型的浸没式双极室脱盐-反硝化电池。由阳极室和阴极室组成，中间由质子交换膜隔开，阳极室中的有机物则被微生物氧化降解产生电子和质子，其中的通过泵循环至阴极室，经过反硝化反应器中反硝化菌的作用被还原成。

①微生物电化学系统处理有机含氮废水的优点是____。

②写出负极发生反应的电极反应式：_____。

Answer 1

【答案】大于 具有过氧键，有强氧化性 69.6 、 能耗低，以及在产生电能的同时可以进行脱氮消除污染

【解析】

（1）①单位时间内亚硫酸铵的氧化率高，说明反应速率快，分析结构特点不难得出氧化为的能力是大于的原因是其具有过氧键，有强氧化性。②60min内测得方案2体系中亚硫酸铵的氧化量为36mol，计算可得速率为69.6。

（2）反应历程i~iv对应的总反应为添加将还原成：，所以第ii步反应为。

（3）与反应的离子方程式为，再生后，实现了利用方案2完整地氧化为的过程，总过程可表示为，所以整个过程中起催化剂作用的是、。

（4）①分析微生物电化学系统，其优点为能耗低，以及在产生电能的同时可以进行脱氮，消除污染。②负极即电池内电路阳极上发生的反应为。