18．（14分）氮及其化合物存在如下转化关系：
Cl（多）
Cl（少）2
2+－
NNH(aq)
NO(aq)
243
NH(aq)
3
（1）在氨氮废水中通入一定量的氯气，利用产生的HClO可除去废水中含有的游离氨或
铵盐。
＋
+-1
已知NH+HClONHCl+H+HO?H=akJ?mol
422
＋－
-1
2NHCl+HClON+HO+3H+3Cl?H=bkJ?mol
222
＋－
+-1
则2NH+3HClON+3HO+5H+3Cl?H=kJ?mol
422
（2）电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH)SO与NaCl
424
的酸性混合溶液来模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为。
－
②电解过程中，溶液初始Cl浓度和pH对氨氮去除速率与能耗（处理一定量氨氮消耗
的电能）的影响关系如图1和图2所示。
21
氨氮去除速率
1.0
18
能耗
0.35
16
0.815氨氮去除速率
14
能耗
0.6
12
90.25
0.4
10
8
0.2
3
0.15
0.0
100
200300400500600700281012
46
－-1
Cl浓度(mg?L)
初始pH
－
图1Cl浓度对氨氮去除速率、能耗的影响图2初始pH对氨氮去除速率、能耗的影响
－
图1中当Cl浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，均出现氨氮去除速率低而能耗
高的现象，共同原因是；图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理
效果不佳的原因可能是。
－－
③当溶液中Cl浓度较高时，测得溶液中的NO浓度会随之增大，可能的原因
3
是。
+
（3）某工厂将含NH废水的去除与工业废气（主要含N、CO、SO、NO、CO，不
4222
考虑其他成分）的去除结合起来，设计了如下方案：
+
含NH废水
4
NaNO溶液
2
ONaOH
2
气体I
过量
无污染气体
工业废气
捕获剂
石灰乳
气体II
固体I
捕获产物
①固体I的成分为。
+
②为使100L150mg/L（浓度均以氮原子计，下同）的含NH废水达到国家二级排放
4
标准10mg/L，图中通入的氧气在标准状况下的体积至少为L。
-1-1
氨氮去除速率(mg?L?h)
-1
能耗(kW?h?g)
-1-1
氨氮去除速率(mg?L?h)
-1
能耗(kW?h?g) |
|
