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...

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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随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点

（1）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，其相关反应的主要热化学方程式如下：

反应①：NH3（aq）+HClO（aq）= NH2Cl（aq）+H2O（l）△H1= akJ•mol﹣1

反应②：NH2Cl（aq）+HClO（aq）= NHCl2（aq）+H2O（I）△H2= bkJ•mol﹣1

反应③：2NHCl2（aq）+H2O（l）= N2（g）+HClO（aq）+3HCl（aq）△H3= ckJ•mol﹣1

① 2NH3（aq）+3HClO（aq）= N2（g）+3H2O（I）+3HCl（aq）的△H=______。

② 溶液pH对次氯酸钠去除氨氮有较大的影响（如图1所示）。在pH较低时溶液中有无色无味的气体生成，氨氮去除效率较低，其原因是_________________。

③ 用电化学法也可以去除废水中氨氮．在蒸馏水中加入硫酸铵用惰性电极直接电解发现氨氮去除效率极低，但在溶液中再加入一定量的氯化钠后，去除效率可以大大提高。反应装置如图2所示，b为电极__极，电解时阴极的电极反应式为_____________。

（2）“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

① 以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂，可以将CO2 和CH4 直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__________________。

② 为了提高该反应中CO2的转化率，可以采取的措施是_____________。（写一条即可）

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国家主席习近平在2017年新年祝词上表示，我国将实行“河长制”。水体污染的治理再次成为议的焦点。游离氨或氨盐是水体的常见污染物。

（1）氨氮的处理方法之一是用次氯酸将水中的氨氮（用NH3表示）转化为氮气除去，反应如下：

① 配平该反应方程式：___NH3（aq) +HClO(aq)=　　 N2(g）+　　　　 H2O(I）+　　 HCl (aq)，每生成lmol氧化产物，转移的电子数个数为________。

② 已知：NH3(aq)+HClO (aq）=NH2Cl (aq)+H2O (l）△H1=akJ·mol-1

NH2Cl(aq)+HCO（aq) = NHCl2(aq)+H2O(l）△H2=bkJ·mol-1

2NHCl2(aq) + H2O(l)= N2(g)+HClO(aq)+3HCl (aq）△H3=ckJ·mol-1

则上述次氯酸处理水中氨氮反应的△H=_______。（用a、b、c表示）

（2）吹脱法是处理氨氮的另一方法。其原理是利用气体，将反应NH4+ +OH－NH3+H2O中的氨气吹出。

① 下列因素，不会影响吹脱法处理效果的是__________（填序号）。

A．温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．溶液的pH

C．通入气体的速率和物质的量　　　　 D．通入气体的摩尔质量

② 25℃时，向25.00mL 0.1000mol/L (NH4)2SO4溶液中滴加0.1000mol/L NaOH 溶液所得的滴定曲线如图。（不考虑NH3逸出及溶液混合对体积的影响）, 则a点的c(NH4+)=____mol/L，b点的c (NH4+) + c ( NH3·H2O) =____ mol/L，下列关于c点的叙述正确的是_____（填序号）。

A. pH = 13

B. c (NH4+) + c(NH3·H2O)=c(Na+)

C. c (NH4+) + c(Na+) + c(H+) =c(SO42-）+ c (OH-）

（3）如图所示，利用电解法产生的Cl2也可氧化除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的（NH4）2SO4 与NaCl 混合溶液来模拟。电解时，b为电源____极，阳极的电极反应式为___________

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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(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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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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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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氨氮是水体中氮的主要形态之一，氨氮含量过高对水中生物会构成安全威胁。

(1)一定条件下，水中的氨氮可以转化为氮气而除去。

已知：2NH4+(aq)+3O2(g)=2NO2-(aq)+2H2O(l)+4H+(aq)　ΔH=a kJ·mol-1

2NO2-(aq)+O2(g)=2NO3-(aq)　ΔH=b kJ·mol-1

5NH4+(aq)+3NO3-(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq)　ΔH=c kJ·mol-1

则4NH4+(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+4H+(aq)　ΔH=________kJ·mol-1。

(2)实验室用电解法模拟处理氨氮废水。电解时，不同氯离子浓度对溶液中剩余氨氮浓度的影响如图所示。增大氯离子浓度可使氨氮去除率____(填“增大”、“减小”或“不变”)，其原因是阳极生成强氧化性气体，则阳极电极反应为_______。

(3)化学沉淀法是一种处理高浓度氨氮废水的有效方法。通过加入MgCl2和Na2HPO4将NH4+转化为MgNH4PO4·6H2O沉淀除去。25 ℃时，在氨氮初始质量浓度400 mg·L-1、n(Mg)∶n(P)∶n(N)=1∶1∶1的条件下，溶液pH对氨氮去除率及剩余氨氮浓度和总磷浓度的影响如图所示。

①反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀的离子方程式为______________。

②该实验条件下，控制溶液的适宜pH范围为________；当pH>9时，溶液中总磷浓度随pH增大而增大的主要原因是_________(用离子方程式表示)。

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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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氮元素是造成水体富营养化的主要原因，在水中常以氨氮或NO3‒形式存在。

（1）在pH为4～6时，用H2在Pd-Cu催化下将NO3-还原为N2可消除水中NO3‒。该反应的离子方程式为____。若用H2和CO2的混合气体代替H2，NO3-去除效果更好，其原因是____。

（2）NaClO氧化可除去氨氮，反应机理如图1所示（其中H2O和NaCl略去），实验测得相同条件下，相同反应时间，pH与氨氮的去除率关系如图2所示，温度与氨氮去除率关系如图3所示。

图1　　　　　　　　　　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　 图3

①NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为____。

②如图2所示，在pH＞9时，pH越大去除率越小，其原因是____。

③如图3所示，温度低于15℃时，温度越低去除率越低其原因是____。当温度高于25℃时，温度越高去除率也越低，其原因是____。

（3）用电化学法可去除废水中的氨氮。在含NH4+的废水中加入氯化钠，用惰性电极电解。反应装置如图4所示，则电解时，a极的电极反应式为____。

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