Question

【題目】資料顯示，可用次氯酸鈉處理廢水中的氨氮（NH3），使其轉(zhuǎn)化為氮?dú)獬�去，其主要反�?yīng)如下：

① NH3（aq）+ HClO（aq）═ NH2Cl（aq）+ H2O（l）

② 2NH2Cl（aq）+ HClO（aq）═ N2（g）+ H2O（l）+ 3HCl（aq）

（1）在其他條件不變的情況下，向一定量廢水中逐滴滴加次氯酸鈉溶液，氨氮去除率隨n(NaClO)/n(NH3)的變化曲線如下：

Ⅰ.物質(zhì)NH2Cl中氮元素的化合價(jià)是____________。

Ⅱ.a-b點(diǎn)間，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是__________。

（2）Ⅰ.反應(yīng)①②中HClO 的來(lái)源用化學(xué)用語(yǔ)解釋是__________。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)測(cè)得，廢水中pH與氨氮去除率如圖所示：

pH較高時(shí)，氨氮去除率下降的原因是__________。

pH較低時(shí)，氨氮去除率也下降，可能的原因是__________。

（3）運(yùn)用上述原理去除廢水中的氨氮，可結(jié)合下圖所示的電解法。

Ⅰ. a極為__________。

Ⅱ. d極反應(yīng)式為__________。

Answer 1

【答案】 -1 c(NaClO)增大，水解平衡正向移動(dòng)，使c(HClO)增大，NH3被氧化為N2速度加快 ClO- + H2O HClO + OH- pH較大時(shí)，c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小致氧化能力弱，去除率降低 pH較小時(shí)，c(H+)較大，促進(jìn)NaClO水解，c(HClO)太高致HClO易分解，去除率降低 負(fù)極 Cl-- 2e- + H2O = H+ + HClO

【解析】

(1)Ⅰ．H為+1價(jià)，Cl為-1價(jià)，化合物中正負(fù)化合價(jià)的倒數(shù)和為0，則N元素的化合價(jià)為0-(+1)×2-(-1)=-1，故答案為：-1；

Ⅱ．a(chǎn)-b點(diǎn)間，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是c(NaClO)增大，水解平衡正向移動(dòng)，使c(HClO)增大，NH3被氧化為N2速度加快，故答案為：c(NaClO)增大，水解平衡正向移動(dòng)，使c(HClO)增大，NH3被氧化為N2速度加快；

(2)Ⅰ．反應(yīng)①②中HClO的來(lái)源用化學(xué)用語(yǔ)解釋是ClO-+H2OHClO+OH-，故答案為：ClO-+H2OHClO+OH-；

Ⅱ．pH較大時(shí)，c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小致氧化能力弱，去除率降低；pH較小時(shí)，c(H+)較大，促進(jìn)NaClO水解，c(HClO)太高致HClO易分解，去除率降低，故答案為：pH較大時(shí)，c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小致氧化能力弱，去除率降低；pH較小時(shí)，c(H+)較大，促進(jìn)NaClO水解，c(HClO)太高致HClO易分解，去除率降低；

(3)由圖可知，電解時(shí)Cl-失去電子轉(zhuǎn)化為HClO，HClO可氧化氨氣生成氮?dú)�，則d連接電源正極為陽(yáng)極，可知a為負(fù)極，d為陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為Cl--2e-+H2O=H++HClO，故答案為：負(fù)極；Cl--2e-+H2O=H++HClO。