Question

生活污水中含有大量的有機和無機含氮化合物，這些過量的含氮化合物會造成水體污染，危害水生生物生存和人類的健康。脫氮是污水處理的重要內(nèi)容之一，其實質(zhì)是在反應池中，pH為8.0—8.4時，硝化細菌大量繁殖，發(fā)生“生物硝化過程”，如果不考慮過程中硝化細菌的增殖，其凈反應可用下式表示：
□+□O₂→□+□H⁺+□H₂O
（1）配平上面的離子方程式，將化學計量數(shù)填入方框中。
（2）將銨態(tài)氮中的1 mg氮轉化為硝酸根中的氮，需氧氣多少毫克？
（3）為什么在反應中需要不斷添加堿？
（4）在另一反應池中發(fā)生的“生物反硝化過程”，通常需要外加甲醇，凈反應如下所示：
□+5CH₃OH→□N₂↑+□CO₂↑+□H₂O+□OH^-
配平上面的離子方程式，將化學計量數(shù)填入方框中。

Answer 1

（1）1  2  1  2  1
（2）m(O₂)=×2×32 g·mol^-1="4.57" mg
(3)反應時產(chǎn)生H⁺，而本反應要求溶液保持堿性（pH為8.0—8.4)。
（4）6  3  5  7  6

此題中有兩題涉及方程式的配平。（2）中中的N轉化為，需O₂量可直接從（1）方程式中的化學計量數(shù)得出，而在反應過程中需要不斷加堿的目的則是由于反應生成H⁺，而反應本身要求pH在8.0—8.4之間，是堿性環(huán)境。