Question

【題目】氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工廠處理氨氮廢水的流程如下：

回答下列問題：

（1）過程I加NaOH溶液的作用是___________________________（用離子方程式表示）；鼓入大量空氣的目的是____________________________。

（2）已知：水體中以+l價(jià)或單質(zhì)形式存在的氯元素，稱為“余氯”。過程Ⅱ中加入適量液氯，控制pH在6-7，將氨氮轉(zhuǎn)化為N2。實(shí)驗(yàn)測(cè)定氯銨比與余氯、殘余NH4+的濃度關(guān)系如下圖所示。

①為了完全從廢水中去除氨氮，根據(jù)圖像分析，投入的Cl2與NH4+的最佳比值為_________。

②過程Ⅱ分步發(fā)生3個(gè)反應(yīng)：

i.Cl2+H2O =H++Cl- +HClO

ii.NH4++HClO==NH2Cl+H++H2O（NH2Cl中Cl元素為+l價(jià)）

iii.HClO繼續(xù)參與反應(yīng)，其離子方程式為________________________________。

③圖中a點(diǎn)余氯濃度較大的原因是________________________________________。

（3）若含余氯廢水中折合Cl2的含量是71 mg·L-1，則處理10m3含余氯廢水，至少添加Na2SO3_____kg（溶液體積變化忽略不計(jì)）。

Answer 1

【答案】 NH4++OH-=NH3·H2O 使NH3從水體中揮發(fā)出來 2NH2Cl+HClO= N2↑+3Cl-+3H++H2O Cl2投入量不足，生成了NH2C1 1.26

【解析】本題考查氮及其化合物的性質(zhì)，涉及方程式的書寫、圖像的分析、計(jì)算等。（1）銨鹽能和強(qiáng)堿反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是：NH4++OH-=NH3·H2O；氨水電離是可逆反應(yīng)，鼓入大量空氣，將生成氨氣帶走，即減少生成物，可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因而促進(jìn)了氨水電離，鼓入大量空氣的目的是使NH3從水體中揮發(fā)出來；（2）①根據(jù)圖像可知，為了完全從廢水中去除氨氮，投入的Cl2與NH4+的最佳比值為6:1；②HClO具有強(qiáng)氧化性，將NH2Cl轉(zhuǎn)化為N2，故其反應(yīng)方程式為：2NH2Cl+HClO= N2↑+3Cl-+3H++H2O；③分析圖像橫坐標(biāo)，可知a投入的氯氣的量較少，生成了NH2C1，故a點(diǎn)余氯濃度較大；（3）Cl2與Na2SO3反應(yīng)的方程式Cl2 + SO32- + H2O = SO42- + 2 H+ + 2 Cl-可得， m(Na2SO3)== 1.26。