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已知:①水體中氨氮(NH3、NH4+)過量會導致富營養(yǎng)化,國家標準要求經(jīng)處理過的氨氮廢水中氨氮標準限值范圍為0.02mg?L-1~150mg?L-1、pH控制在6~9;②HClO的氧化性比NaClO強;③NH3比NH4+更易被氧化。某研究小組用NaClO氧化法處理氨氮廢水,進水pH對氨氮去除率和出水pH的影響如圖所示。
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(1)反應原理:ClO-可與NH4+反應生成N2等無污染物質(zhì),反應的離子方程式為
3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-+3H2O+2H+
3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-+3H2O+2H+
。
(2)進水pH應控制在
1.50
1.50
左右為宜;進水pH為1.25~2.75范圍內(nèi),氨氮去除率隨進水pH升高迅速下降的原因是
隨著PH升高,NaClO含量增大,氧化性能降低,導致氨氮去除率下降
隨著PH升高,NaClO含量增大,氧化性能降低,導致氨氮去除率下降
;進水pH為2.75~6.00范圍內(nèi),氨氮去除率隨進水pH升高而上升的原因是
隨著PH升高氨氮廢水中氨氣含量增大,氨氮更易被氧化
隨著PH升高氨氮廢水中氨氣含量增大,氨氮更易被氧化
。
(3)運用上述原理,也可利用如圖所示的電解法去除廢水中的氨氮。
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a極為電源的
極;d極反應式為
Cl--2e-+H2O=H++HClO
Cl--2e-+H2O=H++HClO
。
(4)已知H2SO3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.2×10-8。常溫下,將SO2通入某氨水至溶液恰好呈中性,此時溶液中
c
N
H
+
4
c
HS
O
-
3
=
2.24
2.24
。
(5)常溫下將0.1004mol碳酸氫銨粉末加入到1L 0.1mol?L-1鹽酸中,充分反應后溶液pH恰好為7(此時溶液中幾乎不含碳元素,忽略溶液體積變化),則溶液中c(NH4+)=
0.1mol/L
0.1mol/L
,NH3?H2O的電離平衡常數(shù)為
2.5×10-5
2.5×10-5
。

【答案】3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-+3H2O+2H+;1.50;隨著PH升高,NaClO含量增大,氧化性能降低,導致氨氮去除率下降;隨著PH升高氨氮廢水中氨氣含量增大,氨氮更易被氧化;負;Cl--2e-+H2O=H++HClO;2.24;0.1mol/L;2.5×10-5
【解答】
【點評】
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