當今水體的污染成為人們關注的焦點.利用化學原理可以對工廠排放的廢水進行有效檢測與合理處理.
(1)廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關鍵因素,農藥廠排放的廢水中常含有較多的NH
4+和PO
43-,一般可以通過以下兩種方法將其除去.
①方法一:將Ca(OH)
2或CaO 投加到待處理的廢水中,生成磷酸鈣,從而進行回收.已知常溫下K
sp[Ca
3(PO
4)
2]=2.0×10
-33,當處理后的廢水中c(Ca
2+)=2.0×10
-7 mol?L
-1時,溶液中c(PO
43-)=
5.0×10-7
5.0×10-7
mol?L
-1.
②方法二:在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水,就可以生成高品位的磷礦石--鳥糞石,反應的方程式為Mg
2++NH
4++PO
43-=MgNH
4PO
4↓.該方法中需要控制污水的pH為7.5~10.0,若pH高于10.7,鳥糞石的產量會大大降低.其原因可能為
當pH高于10.7時,溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應,平衡向逆反應方向移動
當pH高于10.7時,溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應,平衡向逆反應方向移動
;與方法一相比,方法二的優(yōu)點為
能同時除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
.
(2)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO
2-,可在堿性條件下加入鋁粉除去,加熱處理后的廢水會產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體.現(xiàn)有1.0t含氮質量分數(shù)為0.035%的NO
2-廢水,用此法完全處理后生成的AlO
2-的物質的量為
50mol
50mol
.
(3)工業(yè)上也會利用鋁粉除去含氮廢水中的NO
3-.現(xiàn)在處理100m
3濃度為2.0×10
-4mol?L
-1的NaNO
3溶液,加入一定量的2mol?L
-1的NaOH溶液和鋁粉,控制溶液pH在10.7左右,加熱,使產生的氣體全部逸出,當NaNO
3反應掉一半時,測得氮氣和氨氣的體積比為4:1,求此過程中消耗鋁的質量.(寫出計算過程,無過程以0分計算)