Ⅰ 兩個關於電解的問題
你好
這兩題都是電解的題目。只要把電解的過程和陰陽極的反應確定之後，問題就迎刃而解了
1、解開你的疑問的關鍵就是復雜陰離子（硝酸根，硫酸根等）在溶液中不放電
首先分析陽極：由於是Fe做電極，所以Fe會在陽極放電。由於陽極附近Fe局部過量，所以不會生成Fe3+，只會生成Fe2+（因為 Fe+2Fe3+=3Fe2+）所以陽極部分的反應就是Fe—2e－＝Fe2＋，所以A正確
下面分析陰極：由於復雜陰離子在水溶液中不放電，所以Cr2O72－是不會在陰極放電的。那麼在陰極放電的就只能是水中的H+，所以陰極的電極反應就是 2e- + 2H2O = H2 +2OH-, 所以B正確。
確定了陰陽極的電極反應之後，就要分析 Cr2O72－ 是怎麼轉變為Cr3+了，同時這也是難點。你就是因為沒有想明白這個問題才會認為BC兩項矛盾。 由於陽極產生具有還原性的Fe2+，且溶液中含有具有強氧化性的Cr2O72－，所以兩者可以發生反應。利用電荷守恆和氧化還原反應的配平技巧就可以寫出C項的離子方程式。
由於Fe2+是在陽極生成，所以C項的反應的發生位置是在陽極附近，即Fe3+和Cr3+都是在陽極附近生成的。同時可以發現在陰極產生了OH-，所以二者應該是在電解池的中間而不是陽極附近反應生成沉澱，這就是D錯誤的原因
2、首先明確Na是活潑金屬，在溶液中Na+不放電。同時硝酸根是復雜陰離子，同樣也無法放電，所以電解NaNO3等效於電解水，即 2H20 = 2H2+ O2。所以每消耗2mol水就共會產生3mol氣體，即67.2L氣體，所以產生22.4aL氣體時，消耗了2a/3mol 水，即12a g水；同理，產生了33.6aL氣體時，消耗了amol水，即18ag水。
設原溶液中有NaNO3 Xg, 有水Yg。析出溶質後溶液就變成了飽和溶液，溶質和溶劑的比值是：（X-m）/(Y-12a)=（X-n）/(Y-18a).所以NaNO3的溶解度=100（X-n）/(Y-18a)。
之後就要消掉X,Y，這個就要點技巧了。把（X-m）/(Y-12a)=（X-n）/(Y-18a)變形成：（X-m）/（X-n）=(Y-12a）/(Y-18a)，然後再變形成 (X-n+n-m)/(X-n)=(Y-18a+6a)/(Y-18a),整理一下可以得到 （X-n）/(Y-18a)=(n-m)/6a
最後再把這個等式帶入到 NaNO3的溶解度=100（X-n）/(Y-18a) 中，就可以得到你的答案了。
Ⅱ 強酸性廢水中有鋁離子、磷酸根、硝酸根、硫酸根、銨根，怎麼把鋁離子分離出來，硝酸根等也最好分離 出來
樓上的暈了吧？銨根離子只存在於酸性溶液中，鹼性和中性溶液中大多以一水合氨形回式存在。但是磷酸根離子答在強酸性溶液中是不會存在的，因為水解反應。
鋁離子可以加過量氨水，生成氫氧化鋁沉澱 再過濾，這樣就分離出了鋁元素。
在上述濾液中加足量硝酸鋇鋇 再過濾，可以除去磷酸根和硫酸根。
剩餘溶液中就只剩下硝酸銨和硝酸鋇了，這樣算不算分離出硝酸根了？
Ⅲ 如圖所示是利用電化學降解法治理水中的硝酸鹽污染，電解槽中間用質子交換膜隔開，污水放入II區，通電使轉
根據圖象知，硝來酸根離子得源電子發生還原反應，則Ag-Pt作陰極，Pt電極為陽極，
A．氫離子向陰極移動，從I區通過離子交換膜遷移到II區，故A正確；
B．Ag-Pt電極上發生還原反應，電極反應為：2NO3-+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，故B正確；
C．陽極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，當轉移2mol電子時，陽極消耗1mol水，產生2molH+進入陰極室，陽極質量減少18g，陰極上電極反應式為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O，當轉移1mol電子時，產生0.1molN2，陰極室中放出0.1molN2（2.8g），同時有1molH+（1g）進入，因此，陰極室質量減少1.8g，故C錯誤；
D．可以增加自由移動離子的濃度增強溶液的導電性，但不影響電極反應，所以I區水中可加入少量Na2SO4固體，故D正確；
故選C．
Ⅳ 鋁將廢水中硝酸根還原為氮氣生成氫氧化鋁的離子方程式
10AL+6HNO3+12H2O=10AL(OH)3↓+3N2↑
Ⅳ 含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢水處理方法有哪些
一、生物脫氮去除廢水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽
生物脫氮主要是指生物反硝化作用,即用生化的方法將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氮氣.許多異氧微生物能在缺氧條件下產生反硝化作用.假若有足夠的有機碳源,生物脫硝是在厭氧條件下由異氧微生物完成的,它利用硝酸鹽作為氫受體.多種常見的兼性菌可完成脫硝作用.當氨和硝酸鹽濃度類似於化肥水時,濃氨廢水的硝化和濃硝酸鹽廢水的反硝化已有成功的例子
二、離子交換去除廢水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽
如果高效的除去或回收硝酸鹽,則可採用離子交換法處理.離子交換法已成功地用於硝酸銨化肥廢水中銨的回收.硝酸銨廢水首先通過強酸性陽離子樹脂除去銨離子.該離子交換往往出水中含有硝酸,這是廢水中的硝酸鹽與樹脂中的氫離子反應所致.從陽離子交換柱中流出的無氨廢水再通過陽離子交換柱,除去硝酸根.最後的出水中所含有銨離子和硝酸鹽濃度均很低,因而可用作補充水.
三、硝酸鹽回收
當廢水中硝酸鹽的濃度很高時,可以作為副產品回收.例如硝酸銨,由於其在廢水中濃度很高,所以可以從硝酸銨生產冷凝液中進行回收.該高濃度硝酸鹽廢水可作為原料供給硝酸廠,使其在內部循環,同時提高產率.回收過程可與離子交換、蒸發等預濃縮處理相結合.
四、其他方法去除廢水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽
處理硝酸鹽和亞硝酸鹽的其他方法包括化學還原、土地應用及反滲透等.有幾種化學葯劑已被研究用來還原硝酸鹽為氮氣,只有亞鐵離子在經濟上可行,但還沒有工業應用.該工藝中的反硝化過程要求用銅做催化劑,且必須在鹼性PH值的條件下進行.硝酸鹽的去除率只有70%,並存在使用大量亞鐵的缺點.
Ⅵ 含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢水處理方法有哪些
一、反滲透
常用的反滲透膜有：醋酸纖維素膜、聚醯胺膜和復合膜。壓力范圍為2070～10350kPa。這些膜通常沒有選擇性。Guter利用醋酸纖維素膜反滲透體系除去硝酸鹽，當進水硝酸鹽濃度為18～25mg/L，連續運行1000h，硝酸鹽去除率達65%。Clifford等研究了反滲透系統除硝酸鹽，反滲透膜為聚醯胺膜和三醋酸纖維素膜。在進水中加入硫酸和六甲基磷酸鈉可以防止膜結垢。結果表明：聚醯胺膜比三醋酸纖維素膜更有效。與離子交換和電滲析相比，反滲透系統成本較高。Rautenbach等利用復合膜反滲透系統進行了中試研究，操作壓力為14Pa，處理能力為2m3/h。
二、催化脫氮
Horold等開發了一種從飲用水中去除亞硝酸鹽和硝酸鹽的方法。結果表明：在氫氣存在下，Pd-Al合金可有效地使亞硝酸鹽還原成氮氣(98%)和氨。Pb(5%)-Cu(1.25%)-Al2O3催化劑在50分鍾內可使初始濃度100mg/L的硝酸鹽完全去除。催化劑對硝酸鹽的去除能力達3.13mgNO3-/min•g催化劑。約為微生物脫氮活性的30倍。該方法可在溫度為10ºC, pH值6～8條件下進行，過程易於自動控制，適用於小型水處理系統。該工藝目前尚處於研究階段，許多因素，如動力學參數，催化劑的長期穩定性等需要進一步研究。
三、化學脫氮
在鹼性pH條件下，通過化學方法可以將水中的硝酸鹽還原成氨，反應方程式可表示為：
NO3- + 8Fe(OH)2+ 6H2O → NH3 +8 F(OH)3 + OH-
該反應在催化劑Cu的作用下進行，Fe/NO3-的比值為15:1, 該工藝會產生大量的鐵污泥，並且形成的氨需要用氣提法除去。Sorg研究過用亞鐵化合物去除硝酸鹽，結果表明，由於成本太高，此工藝難於實際應用。Murphy等人利用粉末鋁去除硝酸鹽，反應主要產物為氨，佔60～95%，可以通過氣提法除去。反應的最佳pH為10.25，反應方程式為：
3NO3- + 2Al + 3H2O → 3NO2- + 2Al(OH)3
NO2- + 2Al + 5H2O → 3NH3 + 2Al(OH)3 + OH-
2NO2- + 2Al + 4H2O → N2 + 2Al(OH)3 + 2OH-
在利用石灰作軟化劑的水處理廠可有效地使用該工藝，因為利用石灰通常可使pH值升高到9.1或以上。因而，調節pH值所需的費用較低，鋁同水的反應可表示為：
Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
當pH值為9.1～9.3時，由於上述反應導致的鋁的損失量小於2%。實驗結果表明，還原1g硝酸鹽需要1.16g 鋁。
四、電滲析
Miquel等開發了利用電滲析技術選擇性除去硝酸鹽的方法。該方法可使硝酸鹽濃度從50mg/L降低到25mg/L以下，它不需要添加任何化學試劑。Rautenbach等研究了電滲析法除去硝酸鹽，並與反滲透法進行了比較。他們認為將硝酸鹽從100mg/L降低到50mg/L，兩種方法的成本大致相當。
五、離子交換法
離子交換法去除硝酸鹽的原理是：溶液中的NO3-通過與離子交換樹脂上的Cl-或HCO3-發生交換而去除。樹脂交換飽和後用NaCl或NaHCO3溶液再生。一般地，陰離子交換樹脂對幾種陰離子的選擇性順序為：
HCO3- ＜ Cl- ＜ NO3- ＜SO42-
因此，用常規的離子交換樹脂處理含硫酸鹽水中的硝酸鹽是困難的。因為樹脂幾乎交換了水中的所有的硫酸鹽後，才與水中的硝酸鹽交換。也就是說，硫酸鹽的存在會降低樹脂對硝酸鹽的去除能力。採用對硝酸鹽有優先選擇性的樹脂可以較好地解決這個問題。這種樹脂優先交換硝酸鹽，對硝酸鹽的交換容量不受水中硫酸鹽的影響。
在樹脂官能團NR3+中的N原子周圍增加碳源子數目可以提高樹脂對硝酸鹽的選擇性，這種類型的樹脂對硝酸鹽的選擇性順序依次為：
HCO3-＜Cl-＜SO42-＜NO3-
當樹脂上NR3+中的氮原子周圍的甲基變為乙基時，樹脂對硝酸鹽與硫酸鹽的選擇性系數KSN從100增加到1000。
六、生物脫氮
生物脫氮，又稱生物反硝化，是指在缺氧條件下，微生物利用NO3-作為電子受體，進行無氧呼吸，氧化有機物，將硝酸鹽還原為氮氣的過程。可表示為：
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
自然界中存在許多微生物，如假單胞菌屬、微球菌屬、反硝化菌屬、無色桿菌屬、氣桿菌屬、產鹼桿菌屬、螺旋菌屬、變形桿菌屬、硫桿菌屬等，能夠在厭氧條件下生長，並還原NO3-成N2。在這個過程中NO3-或NO2-代替氧作為末端電子受體，並且產生ATP。當電子從供體轉移到受體時，微生物獲得能量，用於合成新的細胞物質和維持現有細胞的生命活動。
根據微生物生長的碳源不同，生物反硝化可分為異養反硝化和自養反硝化。