氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用...

氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

满分5 manfen5.com

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是（填图中数字序号）。

（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是（填字母序号）。

a.海洋中存在游离态的氮

b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化

c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

d.向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量

（3）有氧时，在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：

________NH4+ + 5O2 == 2NO2- + ________H+ +__________+__________

（4）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L人工海水样本的监测数据：

温度/℃	样本氨氮含量/mg	处理24 h	处理48 h
氨氮含量/mg	氨氮含量/mg
20	1008	838	788
25	1008	757	468
30	1008	798	600
40	1008	977	910

硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率是 mg·L-1·h-1。

（5）为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。右图是间接氧化工业废水中氨氮（NH4+）的示意图。

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① 结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理：。

② 若生成H2和N2的物质的量之比为3:1，则处理后废水的pH将（填“增大”、“不变”或“减小”），请简述理由：。

（共13分；除特殊标注外，每空2分）（1）②；（2） ad ；（3）4NH4+ + 5O2 = 2NO2- + 6H+ + N2O + 5H2O；（4）25℃；1.125；（5）① Cl- -2e- = Cl2；产生的Cl2氧化废水中的NH4+释放出N2； ② 减小；电路中通过相同电量时，若生成n (H2):n (N2)=3:1，则阳极产生的H+比阴极消耗的H+多；【解析】试题分析：（1）氮的固定指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，其中属于固氮作用的一步是②，故答案为：②；（2）a、氮气在水中的溶解度较小，海洋中存在少量游离态的氮，正确；b、铵根离子中N的化合价为-3价，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；c、反硝化作用中N的化合价降低，被还原，氧气是常见的氧化剂，具有氧化性，错误；d、向海洋排放含NO3-的废水，经过反硝化作用，会提高海水中的氮气的含量，再经过氮的固定转化为NH4+，从而提高NH4+的含量，正确；故选ad；（3）反应中N的化合价由-3价升高到+5价，O的化合价由0价降低到-2价，根据化合价升降守恒和质量守恒，可知，还应该有水生成，配平得：4NH4+ + 5O2 = 2NO2- + 6H+ + N2O + 5H2O，故答案为：4NH4+ + 5O2 = 2NO2- + 6H+ + N2O + 5H2O；（4）根据数据，硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是25℃，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率==1.125mg·L-1·h-1，故答案为：1.125；（5）① 在对含氮废水进行电解时，阳极氯离子放电，生成氯气，氯气具有强氧化性，将废水中的NH4+氧化生成氮气放出，起到降低废水中的氨氮含量的作用，故答案为：Cl- -2e- = Cl2；产生的Cl2氧化废水中的NH4+释放出N2； ② 阳极反应式为Cl- -2e- = Cl2，3Cl2+2NH4+=6Cl-+N2+8H+，阴极反应式为2H++2e-=H2，电路中通过相同电量时，若生成n (H2):n (N2)=3:1，则阳极产生的H+比阴极消耗的H+多，处理后废水的pH将减小，故答案为：减小；电路中通过相同电量时，若生成n (H2):n (N2)=3:1，则阳极产生的H+比阴极消耗的H+多。考点：考查了工业废水处理的工艺流程、电解原理的应用、化学反应速率的计算的相关知识。

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考点分析：

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