Question

【題目】消除含氮化合物對(duì)大氣和水體的污染是環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。

(1)已知反應(yīng)8NH3+6NO2=7N2+12H2O，請(qǐng)分析氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為________。

(2)水體中過量氨氮(以NH3表示)會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。

①用次氯酸鈉除去氨氮的原理如題圖所示。寫出該圖示的總反應(yīng)化學(xué)方程式：________。

該反應(yīng)需控制溫度，溫度過高時(shí)氨氮去除率降低的原因是________。

②取一定量的含氨氮廢水，改變加入次氯酸鈉用量，反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液中氨氮去除率、總氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的總量)去除率以及剩余次氯酸鈉的含量隨m(NaCIO)m(NH3)的變化情況如圖所示。當(dāng)m( NaCIO)：m(NH3)>7.6時(shí)，水體中總氮去除率反而下降，可能的原因是________ 。

Answer 1

【答案】4：3 2NH3+ 3NaClO= N2+ 3NaCl+ 3H2O 溫度過高，HClO發(fā)生分解，氨氮去除率隨之降低 有部分NH3被氧化成NO2-或NO3-

【解析】

（1）該反應(yīng)中NH3中N由－3價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，化合價(jià)升高，被氧化，所得產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物；NO2中N由＋4價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，化合價(jià)降低，被還原，所得產(chǎn)物為還原產(chǎn)物；因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8:6=4:3；

（2）①根據(jù)圖示判斷發(fā)生氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒書寫化學(xué)方程式；溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，但是溫度過高，HClO不穩(wěn)定，受熱易分解；

②當(dāng)m( NaCIO)：m(NH3)>7.6時(shí)，NaCIO加入的量越多會(huì)將氨氮氧化為NO3-等高價(jià)態(tài)物質(zhì)。

(1)該反應(yīng)中NH3中N由－3價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所得為氧化產(chǎn)物；NO2中N由＋4價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，所得為還原產(chǎn)物；因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8:6=4:3；

(2)①由圖轉(zhuǎn)化過程可知，該反應(yīng)中反應(yīng)物為NH3和NaClO，生成物為N2、NaCl2和H2O，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH3＋3NaClO=N2＋3NaCl＋3H2O；

由于反應(yīng)過程中生成HClO，HClO不穩(wěn)定，受熱易分解，因此溫度過高，氨氮去除率降低；

②NaClO具有氧化性，其量增大，會(huì)使得部分NH3被氧化成NO2-或NO3- ， 使得水體中總氮去除率降低；