题目
题型:不详难度:来源:
【方法一】在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮,然后在缺氧条件下,利用反硝化菌,硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之①。反应过程为如下(注:有机物以甲醇表示;当废水中有机物不足时,需另外投加有机碳源)。2NH4++3O2==2HNO2 +2H2O +2H+ 2HNO2 +O2===2HNO3
6NO3―+2CH3OH→6NO2―+2CO2+ 4H2O 6NO2―+3CH3OH→3N2 +3CO2+ 3H2O+ 6OH―
【方法二】与方法一相比,差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚硝酸态氮。见图中之②。
请回答以下问题:
(1)NH4+的空间构型为 。大气中的氮氧化物的危害有 和 等。
(2)方法一中氨态氮元素1g转化为硝酸态氮时需氧的质量为 g。
(3)从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因: 。
(4)自然界中也存在反硝化作用,使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利,农业上可通过松土作业,以防止反硝化作用。其原因是 。
(5)荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为氧化剂,在自养菌作用下将氨态氮(氨态氮以NH4+表示)氧化为氮气(见图中过程③)。其反应离子方程式为 。
答案
(2)4.57 (4.6也可)
(3)节省氨态氮氧化到硝酸态氮所需消耗氧,还可节省还原硝酸态氮到氮气的有机碳源。(答一点即可)
(4)增加与氧气的接触,防止反硝化作用。(答到关键词即可:氧气)
(5)NH4++NO2―=N2↑+2H2O
解析
(3)对比方法一、二,发现方法一中将亚硝酸氧化到硝酸态,再用甲醇还原生成亚硝酸态的步骤。
(4)题中明确反硝化就是硝酸盐还原成氮气,故防止反硝化就是防止还原的发生,提供氧化剂即可。
核心考点
试题【废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理的方法是先将大多数有机态氮转化为氨态氮,然后通过进一步转化成N2而消除污染。生物除氮工艺有以下】;主要考察你对磷及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
| X | Y | Z |
A | NO2 | SO2 | BaCl2 |
B | NH3 | O2 | Al2(SO4)3 |
C | NH3 | CO2 | NaCl(饱和) |
D | CO | O2 | Ca(OH)2 |
⑴环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:6NO3-+10Al+18H2O=3N2↑+10Al(OH)3+6OH—。又有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。
写出镁和含NO3-的废水反应的离子方程式
____________________ 。
⑵水中的NO2-是含氮有机物分解的产物,其浓度的大小是水源污染程度的标志之一。检测水中的NO2-可用目视比色法(比较溶液颜色深浅度以测定所含有色物质浓度的方法),检测步骤如下:
步骤一:配制标准溶液:称取0.69gNaNO2,溶于水后在容量瓶中稀释至1L得溶液A,移取5mL溶液A,稀释至1L,得溶液B。
步骤二:配制标准色阶:取6只规格为10mL的比色管(即质地、大小、厚薄相同且具有塞的平底试管),分别加入体积不等的溶液B,并稀释至10mL,再加入少许(约0.30g)氨基苯磺酸粉末,实验结果如下表所示。
色阶序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
加入溶液B的体积/mL | 0.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
反应后溶液颜色 | 由无色变为由浅到深的樱桃红色 |
步骤三:取10mL水样倒入比色管中,加少许氨基苯磺酸,显色后与标准色阶对比。
①利用步骤三在野外检测水样污染程度的优点
是 。
②步骤二中设计色阶序号1的作用
是 。
③如果水样显色后比6号还深,应采取的措施
是 。
⑶现有含NH3为3.4mg·L—1的废水150m3(密度为1g·cm-3),可采用如下方法进行处理:将甲醇加入含氨的废水中,在一种微生物作用下发生反应:
2O2 + NH3=== NO3- + H+ + H2O 6NO3-+ 6H+ + 5CH3OH→ 3N2↑ + 5CO2↑ + 13H2O
若用此方法处理,假设每步的转化率为100%,需要甲醇 g。
A.78% | B.42% | C.50% | D.63% |
若上述混合气体中氮和氢的质量比为 7∶1,则在混合气体中 A 和 B 的物质的量之比为________;A 在混合气体中的体积分数为_____%。
A.NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3↑ |
B.M+2NH3=M(NH2)2+H2↑(M为二价活泼金属) |
C.2NH4Cl+MNH=MCl2+NH3 |
D.2NH4Cl+MO=M(NH2)2+2HCl+H2O |
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