在碱性条件下使用鸟粪石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]处理氨氮废水具有加热时间...

在碱性条件下使用鸟粪石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]处理氨氮废水具有加热时间短，氨逸出彻底等优点。反应原理如下：

yNa++yOH－+Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2OMgx(Na)y(PO4)z+yNH3↑+(n+y)H2O

Mgx(Na)y(PO4)z+y+nH2OyNa++Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O↓

(1)上述氨氮废水处理过程中鸟粪石所起的作用是__________。

(2)其它条件不变，若鸟粪石化学式中的z保持不变，x越大，处理相同量的氨氮废水所需的时间就_________（填：“越长”“越短”“不变”）。

(3)为测定鸟粪石的组成，进行下列实验：

①取鸟粪石2.45 g与足量的NaOH溶液混合，加热，收集到标准状况下的气体224mL

②另取鸟粪石2.45 g溶于稍过量盐酸，用蒸馏水配成100.00 mL溶液A；

③取25.00 mL溶液A，调节pH＝10，用浓度为0.1000 mol·L－1的EDTA标准溶液滴定Mg2+，滴定至终点，消耗EDTA标准溶液25 mL（已知Mg2+与EDTA反应的化学计量比1∶1）；

④取25.00 mL溶液A，加入0.005mol的BiCl3，调节溶液pH生成Mg3(PO4)2和BiPO4沉淀，过滤，滤液中的Bi3+用EDTA标准溶液滴定为mol。通过计算确定鸟粪石的化学式_____________(写出计算过程）。

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随着社会经济的发展，人们生活水平的提高和对环境要求的加强，来源广泛的高氨氮废水(主要含有NH4+)处理越来越受到重视。对于高氨氮废水的处理有多种方法。

（1）吹脱法:

使用吹脱法时需要在①中加入碱，写出发生的离子反应方程式______________________。

（2）MAP沉淀法：

①使用化学沉淀剂处理高氨氮废水时，向高氨氮废水中投入含有Mg2+的物质和H3PO4，调节溶液pH，与NH4+反应生成MgNH4PO4(MAP)沉淀。为有效控制溶液PH，并考虑污水处理效果，则最好选用下列物质中_____。

A　 MgO　　　　　　 B　 MgSO4　　　　　 C　 MgCl2

②控制溶液PH的合理范围为____________________

③从溶解平衡角度解释PH过高或过低不易形成沉淀MAP的原因（已知PO43-在酸性较强条件下以HPO42-形式存在）_______________

（3）生物脱氮传统工艺：

①在有氧气的条件下，借助于好氧微生物（主要是好氧菌）的作用生成NO3-，写出反应的离子方程式_________________________。

②在无氧的酸性条件下，利用厌氧微生物（反硝化菌）的作用使NO3-与甲醇作用生成N2，达到净化水的目的。写出离子方程式____________________________。

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化学与生活密切相关，下列说法不正确的是

A. 葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉辨别真假葡萄酒

B. 氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理

C. 金属的防护中，牺牲阳极的阴极保护法利用的是原电池原理

D. “84”消毒液在日常生活中使用广泛，其有效成份为Ca(ClO)2

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化学与生活密切相关，下列说法不正确的是

A.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉辨别真假葡萄酒

B.氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理

C.金属的防护中，牺牲阳极的阴极保护法利用的是原电池原理

D.“84”消毒液在日常生活中使用广泛，其有效成份为Ca(ClO)2

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近年来，尿素电氧化法处理富含尿素的工业废水和生活污水得到了广泛关注，该法具有操作简易、处理量大、运行周期长等优点，且该过程在碱性条件下产生无毒的C02、N2.电池工作时，下列说法错误的是（　　 ）

A. 负极发生的反应为：

B. 正极附近溶液的pH增大

C. 隔膜只允许阳离子通过

D. 处理掉废水中尿素1.0g时消耗O2 0.56L（标准状况）

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近年来，尿素电氧化法处理富含尿素的工业废水和生活污水得到了广泛关注，该法具有操作简易、处理量大、运行周期长等优点，且该过程在碱性条件下产生无毒的C02、N2。电池工作时，下列说法错误的是

A. 负极发生的反应为：CO(NH2)2+6OH——6e—=N2↑+CO2↑+5H2O

B. 正极附近溶液的pH增大

C. 隔膜只允许阳离子通过

D. 处理掉废水中尿素1.0g时消耗O2 0.56L（标准状况）

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（12分）味精厂、化肥厂、垃圾渗滤液等排放的废水中往往含有高浓度的氨氮，若不经处理直接排放会对水体造成严重的污染。

（1）生物硝化法：在富氧条件下，通过硝酸盐菌的作用，将氨氮（以 NH4＋表示，下同）氧化成硝酸盐，其反应的离子方程式为　　　　　　 。

（2）MAP 沉淀法：向氨氮废水中投加磷酸盐和镁盐，使之和 NH4+生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O（简称MAP）结晶，是一种比较新颖有效的处理方法。

①用离子方程式表示反应的原理　　　　　　 。

②MAP沉淀法需要控制反应的pH 在 7.5～10 之间。当 pH>10时，由于　　　　 而不利于MAP的生成。

（3）电化学氧化法：电化学去除氨氮主要是氯气和次氯酸的间接氧化作用。对某养猪场废水进行电化学氧化处理，选用 IrO2－TiO2/Ti电极作为阳极，阴极采用网状钛板，加入一定量的NaCl，调节溶液的pH，在电流密度为 85 mA·cm-2下电解，180 min内去除率达到98.22%。

①阳极发生的电极反应式是 　　　　 ； HClO 氧化除去氨氮的反应离子方程式是　　　　　　 。

②为了提高氨氮的去除率，需要控制溶液中 Cl-的浓度和 pH，根据下图判断： Cl-的适宜浓度为　　　　　　 ，适宜的 pH 为　　　　　　 。

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（16分）利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。

Ⅰ．染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂¯，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除去NO₂^－的离子方程式为________。

Ⅱ．某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）：

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

（1）实验室用18.4 mol·L^-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L^-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需________。

（2）加入H₂O₂的作用是________。

（3）钠离子交换树脂的原理为：Mⁿ⁺+nNaR→MRn+nNa⁺，被交换的杂质离子是

（选填：Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）。

Ⅲ．印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl₃。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的浓度均为0.10 mol·L^-1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的实验步骤①________②________③过滤。（提供的药品：Cl₂  浓H₂SO₄  NaOH溶液  CuO  Cu）

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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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（10分）利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测和合理处理。

（1）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂^-，可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO₂^-离子的离子方程式是________

▲ 。

（2）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的主要因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH₄⁺和PO₄^3-，一般可以通过两种方法将其除去。

①方法一：将Ca(OH)₂或CaO投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收。当处理后的废水中c（Ca²⁺）=2×10^-7mol/L时，溶液中c（PO₄^3-）=▲

(已知常温时，Ｋ_SP［Ca₃（PO₄）₂］=2×10^-33)

②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石，反应的方程式为Mg²⁺+ NH₄⁺+ PO₄^3-= MgNH₄ PO₄。该方法中需要控制污水的pH为7.5-10，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能是 ▲ 。与方法一相比，方法二的优点是▲  。

（3）三氯乙烯在印刷、纺织等行业应用广泛，为了减少其对环境的影响，可将三氯乙烯在二氧化钛薄膜上催化降解，其反应的机理如下：

该反应的总化学方程式为▲ 。

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