Question

（12分）味精廠、化肥廠、垃圾滲濾液等排放的廢水中往往含有高濃度的氨氮，若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染。

（1）生物硝化法：在富氧條件下，通過(guò)硝酸鹽菌的作用，將氨氮（以 NH4＋表示，下同）氧化成硝酸鹽，其反應(yīng)的離子方程式為 。

（2）MAP 沉淀法：向氨氮廢水中投加磷酸鹽和鎂鹽，使之和 NH4+生成難溶復(fù)鹽MgNH4PO4·6H2O（簡(jiǎn)稱(chēng)MAP）結(jié)晶，是一種比較新穎有效的處理方法。

①用離子方程式表示反應(yīng)的原理 。

②MAP沉淀法需要控制反應(yīng)的pH 在 7.5～10 之間。當(dāng) pH>10時(shí)，由于 而不利于MAP的生成。

（3）電化學(xué)氧化法：電化學(xué)去除氨氮主要是氯氣和次氯酸的間接氧化作用。對(duì)某養(yǎng)豬場(chǎng)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，選用 IrO2－TiO2/Ti電極作為陽(yáng)極，陰極采用網(wǎng)狀鈦板，加入一定量的NaCl，調(diào)節(jié)溶液的pH，在電流密度為 85 mA·cm-2下電解，180 min內(nèi)去除率達(dá)到98.22%。

①陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是 ； HClO 氧化除去氨氮的反應(yīng)離子方程式是 。

②為了提高氨氮的去除率，需要控制溶液中 Cl-的濃度和 pH，根據(jù)下圖判斷： Cl-的適宜濃度為 ，適宜的 pH 為 。

Answer 1

（1）NH4+ + 2O2 ＝NO3— + 2H+ + H2O (2) NH4 + Mg2++ PO43-+ 6H2O＝ MgNH4PO4·6H2O； 溶液中NH4＋會(huì)變?yōu)镹H3，Mg2+會(huì)生成Mg(OH)2，（3）2Cl——2e-＝ Cl2↑、2NH4＋ + 3HClO ＝N2 +3H2O +5H+ +3Cl— （4）8g/L 8

【解析】

試題分析：(1)根據(jù)題意，在富氧的條件下NH4＋被氧化為硝酸鹽，則產(chǎn)生NO3—，則離子式為：NH4+ + 2O2 ＝NO3— + 2H+ + H2O（2）①根據(jù)信息參加反應(yīng)的離子有NH4＋ 、Mg2+、 PO43-，生成物為MgNH4PO4·6H2O，則離子方程式為：NH4 + Mg2++PO43-+ 6H2O＝MgNH4PO4·6H2O；②當(dāng)溶液堿性較強(qiáng)的時(shí)候NH4＋ 、Mg2+就會(huì)和OH—發(fā)生反應(yīng)，溶液中NH4＋會(huì)變?yōu)镹H3·H2O，Mg2+會(huì)生成Mg(OH)2，不利于生成MgNH4PO4·6H2O反應(yīng)的進(jìn)行（3）①電解時(shí)陽(yáng)極是陰離子放電，則是Cl—放電，電極反應(yīng)為：2Cl——2e-＝ Cl2↑。②HClO 氧化除去氨氮的反應(yīng)產(chǎn)物要對(duì)環(huán)境污染小，故NH4＋轉(zhuǎn)變?yōu)镹2，反應(yīng)的離子方程式是2NH4＋ + 3HClO ＝N2 +3H2O +5H+ +3Cl—。②從圖1看出Cl-的濃度為8g/L、 10g/L 、12g/L對(duì)氨氮最后的去處率差不多，從節(jié)約成本角度考慮選用8g/L；從圖2看出，在相同時(shí)間內(nèi)，pH 為8時(shí)對(duì)有效余氯的影響最大，故選pH 為8。

考點(diǎn)：離子方程式的書(shū)寫(xiě)、從圖像中獲取信息的能力。

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：化學(xué)與技術(shù) 試題屬性

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