,阳极发生反应2Cl2eCl2↑,反应产生Cl2,阴极发生反应产生NaClO2,可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2;9.【2016北京卷】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3)已成为环境修复研究的热点之一。(1)Fe还原水体中NO3的反应原理如图所示。
①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是_________。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3的去除率和pH,结果如下:
初始pH
pH25
pH45
fNO3的去除率24小时pH
接近100接近中性
<50接近中性
铁的最终物质形态
pH45时,NO3的去除率低。其原因是________。
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3的去除率和pH,结果如下:
初始pH
pH25
pH45
NO3的去除率
约10
约3
1小时pH
接近中性
接近中性
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3去除率和铁的最终物质形态不同的原因:__________。
【答案】(1)①铁②NO3-8e-10HNH43H2O
(2)因为铁表面生成不导电的FeOOH,阻止反应进一步发生
(4)Fe+2H+Fe2++H2↑,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2浓度大,促使FeO(OH)转化为可导
电的Fe3O4,使反应进行的更完全,初始pH高时,产生的Fe2浓度小,从而造成NO3去除率和铁的最终物质
形态不同。
(2)从pH对硝酸根去除率的影响来看,初始pH45时去除率低,主要是因为铁离子容易水解生成FeOOH,同时生成的Fe3O4产率降低,且生成的FeOOH不导电,所以NO3的去除率低;(4)Fe+2H+Fe2++H2↑,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2浓度大,促使FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4,使反应进行的更完全;初始pH高时,由于Fe3的水解,Fe3越容易生成FeOOH,产生的Fe2浓度小,从而造成NO3去除率和铁的最终物质形态不同。10.【2016江苏卷】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72转化为Cr3+,其电极反应式为_____________。【答案】(1)Cr2O726e-14H=2Cr37H2O
f11.【2016天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(1)但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____。(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe2H2O2OH
FeO423H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42,r