化工工藝流程_廢水處理與綜合利用-文庫(kù)吧
2025-02-26 04:37 本頁(yè)面
【正文】 水 —— →Ⅱ含 HNO3廢水—— →Ⅲ達(dá)標(biāo)廢水 (1) 過(guò)程 Ⅰ ：加 NaOH 溶液，調(diào)節(jié) pH 至 9 后，升溫至30 ℃ ，通空氣將氨趕出并回收。 ① 用離子方程式表示加 NaOH 溶液的作用： _____ ____ 。 ② 用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的： ______ ________ 。 ( 2) 過(guò)程 Ⅱ ：在微生物作用的條件下， NH＋4 經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)氧化成 NO－3 。兩步反應(yīng)的能量變 化示意圖如下： ① 第一步反應(yīng)是 _____ _____ 反應(yīng) ( 選填 “ 放熱 ” 或 “ 吸熱 ” ) ，判斷依據(jù)是 ___ ___________ 。 ② 1 m ol NH＋4(aq) 全部氧化成 NO－3(aq) 的熱化學(xué)方程式是____________ 。 (3) 過(guò)程 Ⅲ ：一定條件下，向廢水中加入 CH3OH ，將 HNO3還原成 N2。若該過(guò)程中有 32 g CH3OH 參加反應(yīng)，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為 __ ______ 。 解析 此題 (2) 中 ① 的難度最低，不做詳解。 ② 考查蓋斯定律的應(yīng)用，將圖 1 和圖 2 的熱化學(xué)方程式直接相加即可。 (3) 問(wèn)可以根據(jù)得失電子守恒來(lái)解題， 32 g CH3OH( 相當(dāng)于 1 m ol 甲醇 ) 作還原劑，失去 6 m ol 電子，這樣得到 6 m ol 電子需要 m ol 硝酸作氧化劑 ( 注： 1 m ol 硝酸變成 N2需要得到 5 m ol 電子 ) ，因此參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是 5 ∶ 6 。比較難的是 (1) 問(wèn)，難在學(xué)生的表述可能不準(zhǔn)確或者找不對(duì)答題的角度，過(guò)程 Ⅰ 的目的是將氨氮廢 水轉(zhuǎn)化為低濃度氨氮廢水，然后將氨趕出，因此加 NaOH 溶液后應(yīng)該發(fā)生如下反應(yīng)： NH＋4＋ OH－== =NH3H2O ，所以答對(duì) ① 問(wèn)的關(guān)鍵詞是 “ 將氨趕出 ” ，因此判斷生成的是NH3H2O 。假如學(xué)生判斷為加 NaOH 溶 液后，影響了 NH 3 H 2 O 的電離，那么就南轅北轍了。 ② 問(wèn)主要是應(yīng)用平衡移動(dòng)的原理來(lái)解題，廢水中的 NH 3 被空氣帶走，使NH 3 H 2 3 ＋ H 2 O 的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，利于除氨。 答案 ( 1) ① NH＋4＋ OH－== = NH3H2O ② 廢水中的 NH3被空氣帶走 ， 使 NH3H2O NH3＋ H2O 的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) ， 利于除氨 ( 2) ① 放熱 Δ H ＝－ 2 73 kJ /mol ＜ 0( 反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 ) ② NH＋4( a q) ＋ 2O2( g ) == = 2 H＋( a q) ＋ NO－3( a q) ＋ H2O( l) Δ H ＝－ 346 kJ /mol ( 3) 5 ∶ 6 熱點(diǎn) 2 綜合利用 例 2 氯堿廠電解飽和食鹽水制取 Na OH 的工藝流程示意圖如下： 依據(jù)上圖，完成下列填空： ( 1) 在電解過(guò)程中，與電源正 極相連的一極所發(fā)生反應(yīng)的方程式為： ______ _______ _ 。與電源負(fù)極相連的一極附近的溶液 p H______( 填 “ 不變 ” 、 “ 增大 ” 或 “ 減小 ” ) 。 (2) 如果粗鹽中 SO2 －4含量較高，必須添加鋇試劑除去SO2 －4，該試劑可以選 ___ ___ 。 a ． B a( OH )2 b ． B a( NO3)2 c ． B a Cl2 (3) 為有效除去 Ca2 ＋、 Mg2 ＋、 SO2 －4，加入試劑的合理順序?yàn)?________( 選 a 、 b 、 c ，多選扣分 ) 。 a ．先加 NaOH ，后加 Na2CO3，再加鋇試劑 b ．先加 NaOH ，后加鋇試劑，再加 Na2CO3 c ．先加鋇試劑，后加 NaOH ，再加 Na2CO3 (4) 在用陽(yáng)離子交換膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，防止 Cl2與 NaOH 反應(yīng)；采用無(wú)隔膜電解槽電解冷的食鹽水時(shí)， Cl2與 NaOH 充分反應(yīng)，產(chǎn)物最終僅有 NaC lO 和 H2，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________ __ 、 _________________ _ ______ 。 答案 (1) 2Cl－― → Cl2↑ ＋ 2e－ 增大 (2) ac (3) b c (4) 2NaC l ＋ 2H2O ==== =電解2NaOH ＋ Cl2↑ ＋ H2↑ Cl2＋ 2NaOH == =NaC l ＋ NaC l O ＋ H2O 或 NaC l ＋H2O ==== =電解NaC lO ＋ H2↑ 方法技巧 “ 瞻前顧后 ” 分析法 有些化工生產(chǎn)為了充分利用原料，變廢為寶，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)流水線除了主要考慮將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品外，同時(shí)還要考慮將生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為原料的循環(huán)生產(chǎn)工藝。解答這種類型題用 “ 瞻前顧后 ” 分析法。瞻前顧后分析法，指分析工藝生產(chǎn)流程時(shí)，主要考慮原料轉(zhuǎn)化為的產(chǎn)品 ( 瞻前 ) ，同時(shí)也要考慮原料的充分利用和再生產(chǎn)問(wèn)題 ( 顧后 ) 。
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