题目内容
(12分)味精厂、化肥厂、垃圾渗滤液等排放的废水中往往含有高浓度的氨氮,若不经处理直接排放会对水体造成严重的污染。
(1)生物硝化法:在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用,将氨氮(以 NH4+表示,下同)氧化成硝酸盐,其反应的离子方程式为 。
(2)MAP 沉淀法:向氨氮废水中投加磷酸盐和镁盐,使之和 NH4+生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)结晶,是一种比较新颖有效的处理方法。
①用离子方程式表示反应的原理 。
②MAP沉淀法需要控制反应的pH 在 7.5~10 之间。当 pH>10时,由于 而不利于MAP的生成。
(3)电化学氧化法:电化学去除氨氮主要是氯气和次氯酸的间接氧化作用。对某养猪场废水进行电化学氧化处理,选用 IrO2-TiO2/Ti电极作为阳极,阴极采用网状钛板,加入一定量的NaCl,调节溶液的pH,在电流密度为 85 mA·cm-2下电解,180 min内去除率达到98.22%。
①阳极发生的电极反应式是 ; HClO 氧化除去氨氮的反应离子方程式是 。
②为了提高氨氮的去除率,需要控制溶液中 Cl-的浓度和 pH,根据下图判断: Cl-的适宜浓度为 ,适宜的 pH 为 。
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(1)NH4+ + 2O2 =NO3— + 2H+ + H2O (2) NH4 + Mg2++ PO43-+ 6H2O= MgNH4PO4·6H2O; 溶液中NH4+会变为NH3,Mg2+会生成Mg(OH)2,(3)2Cl——2e-= Cl2↑、2NH4+ + 3HClO =N2 +3H2O +5H+ +3Cl— (4)8g/L 8
【解析】
试题分析:(1)根据题意,在富氧的条件下NH4+被氧化为硝酸盐,则产生NO3—,则离子式为:NH4+ + 2O2 =NO3— + 2H+ + H2O(2)①根据信息参加反应的离子有NH4+ 、Mg2+、 PO43-,生成物为MgNH4PO4·6H2O,则离子方程式为:NH4 + Mg2++PO43-+ 6H2O=MgNH4PO4·6H2O;②当溶液碱性较强的时候NH4+ 、Mg2+就会和OH—发生反应,溶液中NH4+会变为NH3·H2O,Mg2+会生成Mg(OH)2,不利于生成MgNH4PO4·6H2O反应的进行(3)①电解时阳极是阴离子放电,则是Cl—放电,电极反应为:2Cl——2e-= Cl2↑。②HClO 氧化除去氨氮的反应产物要对环境污染小,故NH4+转变为N2,反应的离子方程式是2NH4+ + 3HClO =N2 +3H2O +5H+ +3Cl—。②从图1看出Cl-的浓度为8g/L、 10g/L 、12g/L对氨氮最后的去处率差不多,从节约成本角度考虑选用8g/L;从图2看出,在相同时间内,pH 为8时对有效余氯的影响最大,故选pH 为8。
考点:离子方程式的书写、从图像中获取信息的能力。
考点分析: 考点1:化学与技术 试题属性- 题型:
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