铵态氮肥的过度使用会导致水体的富营养化。氨氮（NH₃和
NH
+
4
）废水处理方法有化学法、离子交换法、生物法。回答下列问题：
（1）化学法可以用NaClO处理氨氮废水，NaClO和水中溶解的NH₃反应得到无毒无害的物质，反应的离子方程式为：3ClO^-+2NH₃═3Cl^-+N₂↑+3H₂O。该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为
3：2
3：2
。
（2）现探究化学法去除溶液中氨氮的最适宜条件。实验测定氨氮脱除率受溶液pH和
n
（
N
a
C
l
O
）
n
（
N
H
3
）
投料比例的影响。
已知：氨氮脱除率=
反应前的氮元素质量
-
反应后的氮元素质量
反应前的氮元素质量
。
如表是不同pH下的氨氮脱除率：

pH 反应前氮元素质量反应后氮元素质量氨氮脱除率

5.8 49.3 24.11 51.1%

6.9 49.3 19.08 61.3%

7.7 49.3 16.86 65.8%

8.8 49.3 18.88 61.7%

9.3 49.3 25.29 x

如图是在最佳pH条件下，
n
（
N
a
C
l
O
）
n
（
N
H
3
）
投料比例不同的情况下的氨氮脱除率：
①由上述信息判断，反应的最佳pH范围是
6.9～8.8
6.9～8.8
，最佳
n
（
N
a
C
l
O
）
n
（
N
H
3
）
投料比是
3.25
3.25
。
②实验测定在某酸性条件下，
n
（
N
a
C
l
O
）
n
（
N
H
3
）
投料比例3：2时，氨氮脱除率只有50%。从氧化还原反应的角度分析可能的原因
发生ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O
发生ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O
。
（3）离子交换法是利用Na⁺交换树脂，将氨氮废水中的
NH
+
4
转化为Na⁺。用NaR表示Na⁺交换树脂。写出用离子交换树脂处理氨氮废水的离子方程式：
NaR+
NH
+
4
=NH₄R+Na⁺
NaR+
NH
+
4
=NH₄R+Na⁺
。
（4）生物方法是利用硝化细菌，将土壤中的
NH
+
4
转化为
NO
-
2
后，土壤中的O₂进一步将
NO
-
2
氧化为
NO
-
3
。在氧气较少的环境下，
NO
-
3
又可以在反硝化细菌的作用下与
NH
+
4
反应，使氮以N₂形式放出。
①氧气与
NO
-
2
反应时，反应物
NO
-
2
与O₂的物质的量之比为
2：1
2：1
。
②写出
NO
-
3
与
NH
+
4
作用生成N₂的离子方程式：
3
NO
-
3
+5
NH
+
4

反硝化细菌

4N₂↑+9H₂O+2H⁺
3
NO
-
3
+5
NH
+
4

反硝化细菌

4N₂↑+9H₂O+2H⁺
。

【答案】3：2；6.9～8.8；3.25；发生ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；NaR+

=NH₄R+Na⁺；2：1；3

反硝化细菌

4N₂↑+9H₂O+2H⁺

【解答】

【点评】

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发布：2024/8/28 8:0:8组卷：17引用：1难度：0.5

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