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)處理直接排放會對水體造成嚴重的污染。

（1）生物硝化法：在富氧條件下，通過硝酸鹽菌的作用，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+生成難溶復鹽MgNH4PO4·6H2O（簡稱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的原理 。

②MAP沉淀法需要控制反應的pH 在 7.5～10 之間。當 pH>10時，由于 而不利于MAP的生成。

（3）電化學氧化法：電化學去除氨氮主要是氯氣和次氯酸的間接氧化作用。對某養(yǎng)豬場廢水進行電化學氧化處理，選用 IrO2－TiO2/Ti電極作為陽極，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)去除率達到98.22%。

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

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＋會變?yōu)镹H3，Mg2+會生成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當溶液堿性較強的時候NH4＋ 、Mg2+就會和OH—發(fā)生反應，溶液中NH4＋會變?yōu)镹H3·H2O，Mg2+會生成Mg(OH)2，不利于生成MgNH4PO4·6H2O反應的進行（3）①電解時陽極是陰離子放電，則是Cl—放電，電極反應為：2Cl——2e-＝ Cl2↑。②HClO 氧化除去氨氮的反應產(chǎn)物要對環(huán)境污染小，故NH4＋轉(zhuǎn)變?yōu)镹2，反應的離子方程式是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，在相同時間內(nèi)，pH 為8時對有效余氯的影響最大，故選pH 為8。

考點：離子方程式的書寫、從圖像中獲取信息的能力。

考點分析： 考點1：化學與技術(shù) 試題屬性

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