Question

研究氮的循环和转化对生产、生活有重要价值。

I．氮是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示：

设备1、3中发生反应的化学方程式分别是_________________、_________________；设备2中通入的物质A是__________。

II．氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题之一。氨氮废水中氮元素多以NH₄⁺和NH₃·H₂O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：

(1)过程①的目的是将NH₄⁺转化成NH₃，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出NH₄⁺转化成NH₃的离子方程式：______________________________

(2)过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为__________、__________。

(3)图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用__________(填序号)的溶液达到去除余氯的目的。

a．KOH      b．Na₂SO₃      c．KMnO₄      d．NaCl

写出该反应的离子方程式：___________________________。

Answer

4NH3+5 O2 4NO+6H2O HNO3+NH3=NH4NO3 O2(或空气) NH4++OH－NH3+H2O N2 NaCl b SO32-+ClO－=SO42-+Cl－

【解析】

I．氨气和氧气通入设备1中，在该设备中氨气被催化氧化生成NO和水；之后进入设备2，得到硝酸，NO被氧化，则A为应为氧气；硝酸进入设备3和氨气反应生成硝酸铵。

II．含铵根的废水和NaOH溶液反应生成NH3，之后将铵根浓度较低的废水与NaClO溶液混合，NaClO具有强氧化性，将-3价的N元素氧化无毒的N2，自身被还原成Cl-；再添加适量的还原剂将过量的次氯酸钠除去，得到达标废水。

I．根据分析可知设备1中方程式为4NH3+5 O2 4NO+6H2O；设备3中方程式为HNO3+NH3=NH4NO3；物质A为O2(或空气)；

II．(1)NH4+转化成NH3的离子方程式为NH4++OH－NH3+H2O；

(2)根据分析可知含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为N2、NaCl；

(3)根据分析可知X应为还原剂，KOH还原性弱，NaCl和次氯酸反应生成有毒的氯气；高锰酸钾为强氧化剂，Na2SO3有较强还原性，且产物无污染，所以选b；离子方程式为SO32-+ClO－=SO42-+Cl－。