(12分)当今水体的污染成为人们关注的焦点。利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。 (1)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,农药厂排放的废水中常含有较多的NH 4 + 和PO 4 3 - ,一般可以通过以下两种方法将其除去。 ①方法一:将Ca(OH) 2 或CaO 投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。已知常温下K sp [Ca 3 (PO 4 ) 2 ]=2.0×10 - 33 ,当处理后的废水中c(Ca 2+ )=2.0×10 - 7 mol·L - 1 时,溶液中c(PO 4 3 - )= mol·L - 1 。 ②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的方程式为Mg 2+ +NH 4 + +PO 4 3 - =MgNH 4 PO 4 ↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5~10.0,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 ;与方法一相比,方法二的优点为 。 (2)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO 2 - ,可在碱性条件下加入铝粉除去,加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。现有1.0t含氮质量分数为0.035%的NO 2 - 废水,用此法完全处理后生成的AlO 2 - 的物质的量为 。 (3)工业上也会利用铝粉除去含氮废水中的NO 3 - 。现在处理100m 3 浓度为2.0×10 - 4 mol·L - 1 的NaNO 3 溶液,加入一定量的2 mol·L - 1 的NaOH溶液和铝粉,控制溶液pH在10.7左右,加热,使产生的气体全部逸出,当NaNO 3 反应掉一半时,测得氮气和氨气的体积比为4∶1,求此过程中消耗铝的质量。(写出计算过程,无过程以0分计算)