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研究表明,生活污水中氮的存在形式主要以有机氮和氨氮为主.作为污水中无机氮的主要组成,氨氮在充当无机营养物的同时也是造成水体富营养化的主要原因.(1)现采样获得某城市污水
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研究表明,生活污水中氮的存在形式主要以有机氮和氨氮为主.作为污水中无机氮的主要组成,氨氮在充当无机营养物的同时也是造成水体富营养化的主要原因.
(1)现采样获得某城市污水中NH4Cl含量为180mg/L.
①NH4Cl含有的化学键类型有___.写出NH4Cl的电子式:___.
②NH4Cl溶液显酸性,用离子方程式表示其原因___.其溶液中离子浓度大小的顺序为:___.
③为除去氨氮废水中的NH4+,向103 L该污水中加入0.1mol/L NaOH溶液,理论上需要NaOH溶液的体积为___L(计算结果保留两位小数).加入NaOH溶液后还需不断的通入空气,用化学平衡原理解释通空气的目的:___.
(2)当污水中同时存在NH4+和NO时.可将NH4+最终转化为N2.也可将NO3-转化为NH4+,然后再除去.
①在微生物作用的条件下,可先利用O2将NH4+氧化成NO3-,再加入CH3OH,将NO3-还原成N2.写出NH4+与O2反应生成NO3-的离子方程式___.
②酸性条件下,可在污水中加入铁屑将NO3-转化为NH4+.研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4 和8.5 时,NO3-的去除率分别为90% 和15%.正常地下水中含有CO32-,会影响铁屑脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因___.
(1)现采样获得某城市污水中NH4Cl含量为180mg/L.
①NH4Cl含有的化学键类型有___.写出NH4Cl的电子式:___.
②NH4Cl溶液显酸性,用离子方程式表示其原因___.其溶液中离子浓度大小的顺序为:___.
③为除去氨氮废水中的NH4+,向103 L该污水中加入0.1mol/L NaOH溶液,理论上需要NaOH溶液的体积为___L(计算结果保留两位小数).加入NaOH溶液后还需不断的通入空气,用化学平衡原理解释通空气的目的:___.
(2)当污水中同时存在NH4+和NO时.可将NH4+最终转化为N2.也可将NO3-转化为NH4+,然后再除去.
①在微生物作用的条件下,可先利用O2将NH4+氧化成NO3-,再加入CH3OH,将NO3-还原成N2.写出NH4+与O2反应生成NO3-的离子方程式___.
②酸性条件下,可在污水中加入铁屑将NO3-转化为NH4+.研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4 和8.5 时,NO3-的去除率分别为90% 和15%.正常地下水中含有CO32-,会影响铁屑脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①NH4Cl含有离子键和共价键,其电子式为,故答案为:离子键和共价键;;
②氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,铵根离子水解的离子方程式为NH4++H2O⇌H++NH3•H2O,铵根离子水解,则(Cl-)>c(NH4+),所以溶液中离子浓度关系为:(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
故答案为:NH4++H2O⇌H++NH3•H2O;(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
③由 NH4Cl~~~~~NaOH,
53.5g 1mol
180mg/L×103 L×103 g/mg 0.1mol/L×V,
=
,解之得:V=33.64L,污水中的氨气被空气带走,有利于NH3•H2O⇌NH3+H2O的平衡正向移动,利于除去氮,故答案为:33.64L;污水中的氨气被空气带走,有利于NH3•H2O⇌NH3+H2O的平衡正向移动,利于除去氮;
(2)①1mol铵根离子反应生成亚硝酸根时转移6mol电子,1mol氧气反应转移4mol电子,据最小公倍法可知,铵根离子化学计量数为2,氧气化学计量数为3,所以反应的离子方程式为:2NH4++3O2═2NO2-+4H++H2O,故答案为:2NH4++3O2═2NO2-+4H++H2O;
②CO32-水解呈碱性,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,pH增大,且发生Fe2++CO32-=FeCO3↓,可生成FeCO3沉淀而阻止反应进行,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-增大了溶液的pH会降低脱氮效果,且Fe2++CO32-=FeCO3↓覆盖在反应物的表面阻止反应进行.
②氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,铵根离子水解的离子方程式为NH4++H2O⇌H++NH3•H2O,铵根离子水解,则(Cl-)>c(NH4+),所以溶液中离子浓度关系为:(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
故答案为:NH4++H2O⇌H++NH3•H2O;(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
③由 NH4Cl~~~~~NaOH,
53.5g 1mol
180mg/L×103 L×103 g/mg 0.1mol/L×V,
53.5 |
180 |
1 |
0.1V |
(2)①1mol铵根离子反应生成亚硝酸根时转移6mol电子,1mol氧气反应转移4mol电子,据最小公倍法可知,铵根离子化学计量数为2,氧气化学计量数为3,所以反应的离子方程式为:2NH4++3O2═2NO2-+4H++H2O,故答案为:2NH4++3O2═2NO2-+4H++H2O;
②CO32-水解呈碱性,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,pH增大,且发生Fe2++CO32-=FeCO3↓,可生成FeCO3沉淀而阻止反应进行,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-增大了溶液的pH会降低脱氮效果,且Fe2++CO32-=FeCO3↓覆盖在反应物的表面阻止反应进行.
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