Question

含氮廢水進入水體后而對環境造成的污染越來越嚴重，對含氮廢水進行有效的檢測和合理的處理是人們研究和關心的重要問題。

⑴環境專家認為可以用金屬鋁將水體中的NO₃^－還原為N₂，從而消除污染。其反應的離子方程式是：6NO₃^－＋10Al＋18H₂O＝3N₂↑＋10Al(OH)₃＋6OH^—。又有人認為金屬鎂比鋁能更快消除氮的污染，其反應原理和金屬鋁相同。

寫出鎂和含NO₃^－的廢水反應的離子方程式

____________________                      。

⑵水中的NO₂^－是含氮有機物分解的產物，其濃度的大小是水源污染程度的標志之一。檢測水中的NO₂^－可用目視比色法（比較溶液顏色深淺度以測定所含有色物質濃度的方法），檢測步驟如下：

步驟一：配制標準溶液：稱取0.69gNaNO₂，溶于水后在容量瓶中稀釋至1L得溶液A，移取5mL溶液A，稀釋至1L，得溶液B。

步驟二：配制標準色階：取6只規格為10mL的比色管（即質地、大小、厚薄相同且具有塞的平底試管），分別加入體積不等的溶液B，并稀釋至10mL，再加入少許（約0.30g）氨基苯磺酸粉末，實驗結果如下表所示。

色階序號	1	2	3	4	5	6
加入溶液B的體積/mL	0.0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
反應后溶液顏色	由無色變為由淺到深的櫻桃紅色

步驟三：取10mL水樣倒入比色管中，加少許氨基苯磺酸，顯色后與標準色階對比。

①利用步驟三在野外檢測水樣污染程度的優點

是                                    。

②步驟二中設計色階序號1的作用

是                                              。

③如果水樣顯色后比6號還深，應采取的措施

是                                    。

⑶現有含NH₃為3.4mg·L^—1的廢水150m³（密度為1g·cm^-3），可采用如下方法進行處理：將甲醇加入含氨的廢水中，在一種微生物作用下發生反應：

2O₂ + NH₃ === NO₃^－ + H⁺ + H₂O    6NO₃^－+ 6H⁺ + 5CH₃OH→ 3N₂↑ + 5CO₂↑ + 13H₂O

若用此方法處理，假設每步的轉化率為100%，需要甲醇              g。

Answer 1

⑴2NO₃^－＋5Mg＋6H₂O==N₂↑＋5Mg(OH)₂＋2OH^－

⑵①快速方便易行

②空白對照實驗

③將水樣先稀釋一定倍數后再重復實驗

⑶ 800

解析:

１）完全模仿6NO₃^－＋10Al＋18H₂O＝3N₂↑＋10Al(OH)₃＋6OH^—，用化合價升降法將離子反應方程式配平。（２）的基本原理是將不同濃度的NaNO₂加少許氨基苯磺酸制成標準管，然后將采集的水樣與各個標準管中顏色做比較從而粗略的測定水樣中NO₃^－的濃度。

（３）６NH3～6 NO₃^－～5 CH₃OH,利用該關系式可算出所需CH₃OH的質量。