氮肥廠的廢水中氮元素以NH₃?H₂O、NH₃和

NH

+

4

的形式存在，對氨氮廢水無害化處理已成為全球科學研究熱點，下面是兩種電化學除氨氮的方法。

方法一：電化學氧化法
（1）有研究表明，當以碳材料為陰極，O₂可在陰極生成H₂O₂，并進一步生成氧化性更強的?OH，?OH可以將水中氨氮氧化為N₂。
①寫出?OH的電子式

。
②寫出?OH去除氨氣的化學反應方程式

6?OH+2NH₃═N₂+6H₂O

6?OH+2NH₃═N₂+6H₂O

。
③陰極區(qū)加入Fe²⁺可進一步提高氨氮的去除率，結合圖1解釋Fe²⁺的作用

催化作用（或H₂O₂+Fe²⁺=Fe³⁺+?OH+OH^-，F(xiàn)e³⁺向陰極移動，陰極Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺再生，循環(huán)使用）

催化作用（或H₂O₂+Fe²⁺=Fe³⁺+?OH+OH^-，F(xiàn)e³⁺向陰極移動，陰極Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺再生，循環(huán)使用）

。
方法二：電化學沉淀法
已知：常溫下MgNH₄PO₄?6H₂O、Mg₃（PO₄）₂和Mg（OH）₂的溶度積如表

物質	MgNH4PO4?6H2O	Mg3（PO4）2	Mg（OH）2
溶度積	2.5×10-13	1.04×10-24	1.8×10-11

（2）用0.01mol/L NH₄H₂PO₄溶液模擬氨氮廢水，電解沉淀原理如圖2，調節(jié)溶液初始pH=7，氨氮的去除率和溶液pH隨時間的變化情況如圖3。
①用化學用語表示磷酸銨鎂沉淀的原理：Mg-2e^-═Mg²⁺，

2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，Mg²⁺+2OH^-+

NH

+

4

+H₂

PO

-

4

═MgNH₄PO₄↓+2H₂O

2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，Mg²⁺+2OH^-+

NH

+

4

+H₂

PO

-

4

═MgNH₄PO₄↓+2H₂O

。（補全反應）
②反應1h以后，氨氮的去除率隨時間的延長反而下降的原因

反應1h后，隨著溶液中c（Mg²⁺）和c（OH^-）的增大，會形成Mg₃（PO₄）₂或Mg（OH）₂沉淀，同時堿性條件下生成的MgNH₄PO₄?6H₂O沉淀會部分轉化為Mg₃（PO₄）₂或Mg（OH）₂沉淀，釋放銨根離子，促使溶液中氨氮的去除率下降

反應1h后，隨著溶液中c（Mg²⁺）和c（OH^-）的增大，會形成Mg₃（PO₄）₂或Mg（OH）₂沉淀，同時堿性條件下生成的MgNH₄PO₄?6H₂O沉淀會部分轉化為Mg₃（PO₄）₂或Mg（OH）₂沉淀，釋放銨根離子，促使溶液中氨氮的去除率下降

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