氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3•H2O的形式存在．某工厂处理氨氮废水的流程如下：含NH4+的废水低浓度...

问题详情：

氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3•H2O的形式存在．某工厂处理氨氮废水的流程如下：

含NH4+的废水低浓度氨氮废水含余*废水达标废水

（1）I中加入NaOH溶液，调pH=11并鼓入大量空气．用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是　　；鼓入大量空气的目的是　　．

（2）II中加入适量NaClO溶液，控制pH在6～7，将氨氮转化为无毒物质．

①为了完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中NH4+的物质的量之比最小是　　．

②过程 II发生3个反应：

i．ClO﹣+H+═HClO

ii．NH4++HClO═NH2Cl+H++H2O （NH2Cl中Cl元素为+1价）

iii． …

已知：水体中以+1价形式存在的*元素有消毒杀菌的作用，被称为“余*”．图为NaClO加入量与“余*”含量的关系示意图．其中氨氮含量最低的点是c点．

b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是（用化学式表示）　　；反应iii的化学方程式是　　．

（3）III中用Na2SO3溶液处理含余*废水，要求达标废水中剩余Na2SO3的含量小于5mg•L﹣1．若含余*废水中NaClO的含量是7.45mg•L﹣1，则处理10m3含余*废水，至多添加10% Na2SO3溶液　　kg（溶液体积变化忽略不计）．

【回答】

【考点】FE："三废"处理与环境保护；5A：化学方程式的有关计算．

【分析】（1）铵根能和强碱反应生成一水合氨；减少生成物，可以使化学平衡向正反应方向移动；

（2）①加入的NaClO与水体中NH4+的物质的量之比根据2NH4+～N2～12e﹣，ClO﹣～Cl﹣～2e﹣结合得失电子守恒计算；

②中a﹣b点，发生的反应为i．ClO﹣+H+═HClO

ii．NH4++HClO═NH2Cl+H++H2O （NH2Cl中Cl元素为+1价），b﹣c点反应是次***和NH2Cl发生氧化还原反应生成氮气，结合电荷守恒和原子守恒写出离子方程式；

（3）处理10m3盐水b中含有NaClO的物质的量为n==1mol

根据反应：NaClO+Na2SO3═NaCl+Na2SO4，可知与NaClO完全反应消耗的Na2SO3为1mol．

【解答】解：（1）铵盐能和强碱反应，实质是：NH4++OH﹣═NH3•H2O，氨水电离是可逆反应，鼓入大量空气将生成的氨气带走，即减少生成物，可以使化学平衡向正反应方向移动，即更多的生成氨气，因而促进了氨水电离，

故*为：NH4++OH﹣═NH3•H2O；空气可以将生成的氨气带走，使化学平衡向正反应方向移动，促进了氨水电离；

（2）①氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3•H2O的形式存在，为了完全从废水中去除氨氮，

2NH4+～N2～12e﹣

6ClO﹣～6Cl﹣～12e﹣

根据电子守恒得到加入的NaClO与水体中NH4+的物质的量之比3：1，

故*为：3：1；

②中a﹣b点，发生的反应为i．ClO﹣+H+═HClO

ii．NH4++HClO═NH2Cl+H++H2O （NH2Cl中Cl元素为+1价），b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是NH2Cl，

b﹣c点反应是次***和NH2Cl发生氧化还原反应生成氮气，反应的离子方程式为：ClO﹣+2NH2Cl=N2+3Cl﹣+2H++H2O，

故*为：NH2Cl；ClO﹣+2NH2Cl=N2+3Cl﹣+2H++H2O；

（3）处理10m3盐水b中含有NaClO的物质的量为n==1mol

根据反应：NaClO+Na2SO3═NaCl+Na2SO4，可知与NaClO完全反应消耗的Na2SO3为1mol，

质量为m=n×M=1mol×126g/mol=126g，

根据题意，设最多添加10%Na2SO3溶液的质量为x

=5mg/L，

解得：x=1760g=1.76kg，

故*为：1.76．

【点评】本题考查了废水处理的方法和过程分析判断，氧化还原反应电子守恒的计算、氧化还原反应产物判断，注意分析题干信息，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

知识点：非金属元素的单质及其化合物

题型：实验,探究题