废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨...

废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。已知：①HClO的氧化性比NaClO强；②NH3比NH4+更易被氧化；③国家标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6～9。

(1)pH＝1.25时，NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质，该反应的离子方程式为_____。

(2)进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响如下图所示

①进水pH为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是_____

②进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升的原因是_____

③进水pH应控制在_____左右为宜。

(3)为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是_____(填字母)。

a．O2的氧化性比NaClO弱　 b．O2氧化氨氮速率比NaClO慢

c．O2在溶液中溶解度比较小　 d．空气中的N2进入溶液中

(4)利用微生物燃料电池可以对氨氮废水进行处理，其装置如图所示。闭合电路后，负极室与正极室均产生氮气，则负极室中NH4+发生反应的电极反应式为_____。该装置除了能对氨氮废水进行处理外，另一个突出的优点是_____。

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废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。已知：①HClO的氧化性比NaClO强；②NH3比NH4+更易被氧化；③国家标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6～9。

(1)pH＝1.25时，NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质，该反应的离子方程式为_____。

(2)进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响如下图所示

①进水pH为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是_____

②进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升的原因是_____

③进水pH应控制在_____左右为宜。

(3)为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是_____(填字母)。

a．O2的氧化性比NaClO弱　 b．O2氧化氨氮速率比NaClO慢

c．O2在溶液中溶解度比较小　 d．空气中的N2进入溶液中

(4)利用微生物燃料电池可以对氨氮废水进行处理，其装置如图所示。闭合电路后，负极室与正极室均产生氮气，则负极室中NH4+发生反应的电极反应式为_____。该装置除了能对氨氮废水进行处理外，另一个突出的优点是_____。

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Ⅰ、氮肥的使用在提高粮食产量的同时，也导致了土壤、水体污染等环境问题。

（1）长期过量使用铵态化肥NH4Cl，易导致土壤酸化，请用化学用语解释原因　　　　　　　　　　　

（2）工业上处理氨氮废水的方法是采用电解法将NO3－转化为N2，如图所示

B极的电极反应方程式是_________________________

（3）除去60L废水中的62 mg NO3－后， 废水的pH=　　　　　 。

Ⅱ、如下图所示C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在 F极附近显红色。

（1）若用甲醇、空气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，则A极的电极反应式为 　　　　　　 。

（2）欲用(丙)装置给铜镀银，银应该是　 　　　 　　 电极（填G或H）。

（3）(丁)装置中Y极附近红褐色变　　 　　 　　 （填深或浅）。

（4）通电一段时间后，C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为　　　　　　　　　　 。

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下列说法不正确的是

①光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济

②氨氮废水（含NH4+及NH3）可用化学氧化法或电化学氧化法处理

③装饰材料释放的甲醛会造成污染

④84消毒液的有效成分是NaClO

⑤大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

⑥因为NH3.H2O是弱酸，所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取Fe（OH）3

A. 1个　　　 B. 0个　　　 C.2个　　　 D. 4个

高三化学选择题简单题查看答案及解析

氨氮(NH3、NH4+等)是一种重要污染物，可利用合适的氧化剂氧化去除。

（1）氯气与水反应产生的HClO可去除废水中含有的NH3。

已知：NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝a kJ·mol－1

2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1

则反应2NH3(aq)＋3HClO(aq)=N2(g)＋3H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)的ΔH＝________kJ·mol－1。

（2）在酸性废水中加入NaCl进行电解，阳极产生的HClO可氧化氨氮。电解过程中，废水中初始Cl－浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图所示。

①写出电解时阳极的电极反应式：________________。

②当Cl－浓度减小时，氨氮去除速率下降，能耗却增加的原因是____________________________。

③保持加入NaCl的量不变，当废水的pH低于4时，氨氮去除速率也会降低的原因是____________________________。

（3）高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂，可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H＋浓度影响较大。

①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去，该反应的离子方程式为________________________________。

②用K2FeO4氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时，随着pH的增大，氨氮去除率增大、氧化时间明显增长的原因是_________________。

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氨氮（水中以NH3和NH4+形式存在的氮）含量是环境水体污染的一项重要指标，其氧化过程会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水质下降，影响水生动植物的生长。

（1）水中NH3和NH4+两者的浓度比取决于水体的pH和水温。当pH偏高时，___比例较高，原因是___（请用离子方程式表示）。

（2）空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH充分反应后，再向水中通入空气，可增大NH3的脱除率，用平衡移动原理解释其原因：___。

（3）在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的NH3能够被O2氧化生成亚硝酸(HNO2)。

___NH3＋__O2→__HNO2＋__________

①请将上述化学方程式补充完整，并配平。

②反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。

③若反应中有0.6mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为___。

（4）水中溶氧量（DO）是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示。DO的测定原理如下：

①2Mn2++O2+4OH-→2MnO(OH)2↓

②MnO(OH)2+2I-+4H+→Mn2++I2+3H2O

③2S2O32-+I2→S4O62-+2I-

某小组同学取100.00mL水样经反应①和②后，取出20.00mL溶液，以淀粉作指示剂，用amol/LNa2S2O3溶液进行滴定，终点现象为___；滴定消耗Na2S2O3溶液bmL，水样的DO=____mg/L。

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氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一，用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去，相关反应如下：

① NH3 ＋HClO===NH2Cl＋H2O　　　　 ② NH2Cl＋HClO===NHCl2＋H2O　　　　 ③ 2NHCl2 ＋H2O===N2＋HClO＋3HCl

已知在水溶液中NH2Cl较稳定，NHCl2不稳定易转化为氮气。在其他条件一定的情况下，改变 (即NaClO溶液的投入量)，溶液中次氯酸钠去除氨氮效果与余氯(溶液中＋1价氯元素的含量)影响如右图所示。则下列说法正确的是

A. 次氯酸与氨的总反应可表示为：2NH3＋3HClO===N2＋3H2O＋3HCl

B. 反应中氨氮去除效果最佳的n(NaClO)/n(NH3)值约为1.5

C. a点之前溶液中发生的主要反应为：NH2Cl＋HClO===NHCl2＋H2O

D. 次氯酸钠溶液pH较小时有O2生成，促使氨氮去除率提高

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氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一，用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去，相关反应如下：

① NH3 ＋HClO===NH2Cl＋H2O　　　　 ② NH2Cl＋HClO===NHCl2＋H2O　　　　 ③ 2NHCl2 ＋H2O===N2＋HClO＋3HCl

已知在水溶液中NH2Cl较稳定，NHCl2不稳定易转化为氮气。在其他条件一定的情况下，改变 (即NaClO溶液的投入量)，溶液中次氯酸钠去除氨氮效果与余氯(溶液中＋1价氯元素的含量)影响如右图所示。则下列说法正确的是

A. 次氯酸与氨的总反应可表示为：2NH3＋3HClO===N2＋3H2O＋3HCl

B. 反应中氨氮去除效果最佳的n(NaClO)/n(NH3)值约为1.5

C. a点之前溶液中发生的主要反应为：NH2Cl＋HClO===NHCl2＋H2O

D. 次氯酸钠溶液pH较小时有O2生成，促使氨氮去除率提高

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一些行业的废水中氨氮含量严重超标，废水脱氮已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点，有多种方法可以去除。

I．电镀行业废水处理流程如下：

(1)吹脱法除氨氮：水中的氨氮大多数以和游离态的保持平衡状态而存在。将空气直接通入水中，使气相和液相充分接触。水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨的目的。氨氮废水中和平衡态的平衡关系有________。

(2)温度、值、空气流量对脱除氨有很大的影响。值、空气流量对脱除氨影响如图所示。由图可以看出，空气流量一定时，时，吹脱率随着增加而增加，请用化学平衡移动原理解释原因________。

(3)次氯酸钠氧化法：利用次氯酸钠氧化废水中氨氮的离子方程式是________。

II．对于含有的氨氮废水还可以用电化学沉淀与阴极氧化协同去除水中的氨氮，装置如图所示。电解过程中，石墨毡电极产生，在通入的情况，又产生，以氧化水中的，同时还可以通过生成沉淀而持续被除去。

(1)阳极的电极反应式是________。

(2)废水中的转化为的离子方程式是________。

(3)大于不利于的生成，原因是________。

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废水中氨氮(NH3、NH)的处理技术有生物脱氮法、化学沉淀法、折点加氯法和电催化氧化法等。

(1) 氨氮污水直接排放入河流、湖泊导致的环境问题是________。

(2) 生物脱氮法：利用微生物脱氮，原理如下：

NHNON2

反应①的离子方程式为__________________________________。

(3) 化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，NH转化为MgNH4PO4·6H2O沉淀。若pH过大，氨氮去除率和磷利用率均降低，其原因是________(用离子方程式表示)。

(4) 折点加氯法：向废水中加入NaClO溶液，使氨氮氧化成N2，相关反应如下：

NaClO＋H2O===HClO＋NaOH(Ⅰ)

NH3＋HClO===NH2Cl＋H2O(Ⅱ)

NH2Cl＋HClO===NHCl2＋H2O(Ⅲ)

NHCl2＋H2O===NOH＋2HCl(Ⅳ)

NHCl2＋NOH===N2↑＋HClO＋HCl(Ⅴ)

探究NaClO的投加量[以m(Cl2)表示]对氨氮去除率的影响，实验结果如图所示。

①当m(Cl2)∶m(NH3)≥7.7时，污水中总氮去除率缓慢下降，其原因是__________________。

②当m(Cl2)∶m(NH3)<7.7时，随着m(Cl2)∶m(NH3)的减小，污水中余氯(除Cl－外的氯元素存在形式)浓度升高，其原因是____________________________。

(5) 电催化氧化法：原理如下图所示(MOx表示催化剂)。反应Ⅱ的离子方程式可表示为2NH4+＋6MOx(·OH)===6MOx＋N2↑＋6H2O＋2H＋。

①阳极电极反应式Ⅰ为________________________________。

②电催化氧化法除氨氮时，若其他条件相同时，含Cl－的污水比不含Cl－的污水氨氮去除率要高，其原因是________________________________。

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