题目内容
【题目】氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3H2O的形式存在.某工厂处理氨氮废水的流程如下: 含NH4+的废水 低浓度氨氮废水 含余氯废水 达标废水
(1)I中加入NaOH溶液,调pH=11并鼓入大量空气.用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是;鼓入大量空气的目的是 .
(2)II中加入适量NaClO溶液,控制pH在6~7,将氨氮转化为无毒物质. ①为了完全从废水中去除氨氮,加入的NaClO与水体中NH4+的物质的量之比最小是 .
②过程 II发生3个反应:
i.ClO﹣+H+═HClO
ii.NH4++HClO═NH2Cl+H++H2O (NH2Cl中Cl元素为+1价)
iii. …
已知:水体中以+1价形式存在的氯元素有消毒杀菌的作用,被称为“余氯”.图为NaClO加入量与“余氯”含量的关系示意图.其中氨氮含量最低的点是c点.
b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是(用化学式表示);反应iii的化学方程式是 .
(3)III中用Na2SO3溶液处理含余氯废水,要求达标废水中剩余Na2SO3的含量小于5mgL﹣1 . 若含余氯废水中NaClO的含量是7.45mgL﹣1 , 则处理10m3含余氯废水,至多添加10% Na2SO3溶液kg(溶液体积变化忽略不计).
【答案】
(1)NH4++OH﹣═NH3?H2O;空气可以将生成的氨气带走,使化学平衡向正反应方向移动,促进了氨水电离
(2)3:1; NH2Cl; ClO﹣+2NH2Cl=N2+3Cl﹣+2H++H2O
(3)1.76
【解析】解:(1)铵盐能和强碱反应,实质是:NH4++OH﹣═NH3H2O,氨水电离是可逆反应,鼓入大量空气将生成的氨气带走,即减少生成物,可以使化学平衡向正反应方向移动,即更多的生成氨气,因而促进了氨水电离,
所以答案是:NH4++OH﹣═NH3H2O;空气可以将生成的氨气带走,使化学平衡向正反应方向移动,促进了氨水电离;(2)①氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3H2O的形式存在,为了完全从废水中去除氨氮,
2NH4+~N2~12e﹣
6ClO﹣~6Cl﹣~12e﹣
根据电子守恒得到加入的NaClO与水体中NH4+的物质的量之比3:1,
所以答案是:3:1;②中a﹣b点,发生的反应为i.ClO﹣+H+═HClO
ii.NH4++HClO═NH2Cl+H++H2O (NH2Cl中Cl元素为+1价),b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是NH2Cl,
b﹣c点反应是次氯酸钠和NH2Cl发生氧化还原反应生成氮气,反应的离子方程式为:ClO﹣+2NH2Cl=N2+3Cl﹣+2H++H2O,
所以答案是:NH2Cl;ClO﹣+2NH2Cl=N2+3Cl﹣+2H++H2O;(3)处理10m3盐水b中含有NaClO的物质的量为n= =1mol
根据反应:NaClO+Na2SO3═NaCl+Na2SO4,可知与NaClO完全反应消耗的Na2SO3为1mol,
质量为m=n×M=1mol×126g/mol=126g,
根据题意,设最多添加10%Na2SO3溶液的质量为x
=5mg/L,
解得:x=1760g=1.76kg,
所以答案是:1.76.
【题目】下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl―→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是 ( )
选项 | 实验现象 | 解释或结论 |
A | a处变蓝,b处变红棕色 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 |
B | c处先变红,后褪色 | 氯气与水生成了酸性物质 |
C | d处立即褪色 | 氯气与水生成了漂白性物质 |
D | e处变红色 | 还原性:Fe2+>Cl- |
A. A B. B C. C D. D