氮及其化合物存在如下转化关系：（1）在氨氮废水中通入一定量的氯气，利用产生的HClO可除去...

氮及其化合物存在如下转化关系：

（1）在氨氮废水中通入一定量的氯气，利用产生的HClO可除去废水中含有的游离氨或铵盐。

已知 NH4+ + HClO NH2Cl + H＋ + H2O　　　　　　　　 H = a kJmol-1

2NH2Cl + HClO N2 + H2O + 3H＋ + 3Cl－　　　　 H = b kJmol-1

则　 2NH4+ + 3HClO N2 + 3H2O + 5H＋ + 3Cl－　　　　 H =______kJmol-1

（2）电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl的酸性混合溶液来模拟。

① 电解时，阳极的电极反应式为________。

② 电解过程中，溶液初始Cl－浓度和pH对氨氮去除速率与能耗（处理一定量氨氮消耗的电能）的影响关系如图1和图2所示。

图1　 Cl－浓度对氨氮去除速率、能耗的影响　　　　 图2初始pH对氨氮去除速率、能耗的影响

图1中当Cl－浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，均出现氨氮去除速率低而能耗高的现象，共同原因是________；图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是________。

③ 当溶液中Cl－浓度较高时，测得溶液中的NO浓度会随之增大，可能的原因是________。

（3）某工厂将含NH4+废水的去除与工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分）的去除结合起来，设计了如下方案：

① 固体I的成分为________。

② 为使100L 150 mg/L（浓度均以氮原子计，下同）的含NH4+ 废水达到国家二级排放标准10mg/L，图中通入的氧气在标准状况下的体积至少为________L。

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碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题：

（1）资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮(NH3)，使其转化为氮气除去。其主要反应如下

I.NH3(aq)+ HClO(aq)= NH2 Cl(aq)+H2O(1)

II. 2NH2 Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g) +H2O(1)+3HCl(aq)

①以上反应中HClO的来源用化学用语解释是__________________________________

②实验测得.废水中pH与氨氮去除率的关系如图所示。pH较高时，氨氮去除率下降的原因是____________________________________

c

（2）甲酶是重要的化工原料，又可作为燃料，工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。

①下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是________(填字母代号)。

A.将H2O(g)从体系中分离出去　　 B.充人He(g)，使体系压强增大

C.升高温度　　　　　　　　 D.恒容时再充入1mol H2 (g)

②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分別为0.8mol·L-1、0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1，则此时v(正) ________ (填“>” “=”或“<”) v (逆)

（3）常温下，在(NH4)2C2O4溶液屮，反应NH4++C2O42-+H2O NH3·H2O+HC2O4ˉ的化学平衡常数K=____________。(已知：常温下，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2C2O4的电离衡常数Ka1=5×10-2、Ka2=5×10-5)

（4）电解硝酸上业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示：

①阴极的电极反应式为____________________________________

②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为_________________________________

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碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题：

(1)资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮，使其转化为氮气除去。其主要反应如下

I. 

①以上反应中HClO的来源用化学用语解释是______。

②实验测得。废水中pH与氨氮去除率的关系如图所示。pH较高时，氨氮去除率下降的原因是___。

(2)甲酶是重要的化工原料，又可作为燃料，工业上可利用CO或来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。

①下列措施能使反应的平衡体系中增大的是______填字母代号。

A.将从体系中分离出去    充入，使体系压强增大

C.升高温度             恒容时再充入1mol  

②500℃时测得反应在某时刻、、、的浓度分別为、、、，则此时正______ 填“”“”或“” v 逆。

(3)常温下，在溶液中，反应的化学平衡常数______。已知：常温下，的电离平衡常数，的电离衡常数、

(4)电解硝酸上业的尾气NO可制备，其工作原理如图所示：

①阴极的电极反应式为______。

②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___。

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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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资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮（NH3），使其转化为氮气除去，其主要反应如下：

① NH3（aq）+ HClO（aq）═ NH2Cl（aq）+ H2O（l）　　

② 2NH2Cl（aq）+ HClO（aq）═ N2（g）+ H2O（l）+ 3HCl（aq）　　

（1）在其他条件不变的情况下，向一定量废水中逐滴滴加次氯酸钠溶液，氨氮去除率随n(NaClO)/n(NH3)的变化曲线如下：

Ⅰ.物质NH2Cl中氮元素的化合价是____________。

Ⅱ.a-b点间，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是__________。

（2）Ⅰ.反应①②中HClO 的来源用化学用语解释是__________。

Ⅱ.实验测得，废水中pH与氨氮去除率如图所示：

pH较高时，氨氮去除率下降的原因是__________。

pH较低时，氨氮去除率也下降，可能的原因是__________。

（3）运用上述原理去除废水中的氨氮，可结合下图所示的电解法。

Ⅰ. a极为__________。

Ⅱ. d极反应式为__________。

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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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(8分)某工厂排出的废水中含氯气，为了除去废水中游离态氯，而且使废水变为中性，有人提出如图所示方案。在废水排出管的A、B处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。

试写出：（1）A、B处应加入的物质的化学式为______________，_______________。

（2）A、B处反应离子方程式：

A：_________________________。B：_________________________。

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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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