Question

化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用．催化反硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染．
（1）催化反硝化法中，H₂能將NO₃^-還原為N₂．25℃時，反應進行l(wèi)0min，溶液的pH由7變?yōu)?2．
①N₂的結構式為______．
②上述反應的離子方程式為______，其平均反應速率v（NO₃^-）為______mol?L^-1?min^-1．
③還原過程中可生成中間產(chǎn)物NO₂^-，寫出2種促進NO₂^-水解的方法
______．
（2）電化學降解NO₃^-的原理如圖所示．
①電源正極為______（填“A”或“B”），陰極反應式為：______．
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側電解液的質(zhì)量變化差______（△m_左-△m_右）為g．

Answer 1

（1）①N₂分子中氮原子間通過氮氮三鍵結合，因此其結構式為N≡N，故答案為：N≡N；
②利用溶液pH變化可知有OH^-生成，再結合原子守恒可寫出反應的離子方程式為：
2NO₃^-+5H₂=N₂+2OH^-+4H₂O，利用離子方程式知v（NO₃^-）=v（OH^-）=

10-2-10-7

10

mol/（L?min）=0.001 mol/（L?min），
故答案為：2NO₃^-+5H₂=N₂+2OH^-+4H₂O，0.001；
③亞硝酸鹽水解是吸熱反應，且水解時生成氫氧根離子，稀釋亞硝酸鹽溶液能促進其水解，所以要使NO₂^-水解使溶液中c（OH^-）變大，可促進NO₂^-水解的措施有加熱、加水或加酸等，故答案為：加水、升高溫度、加酸；
（2）①由圖示知在Ag-Pt電極上NO₃^-發(fā)生還原反應，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負極，A為電源正極；在陰極反應是NO₃^-得電子發(fā)生還原反應生成N₂，利用電荷守恒與原子守恒知有H₂O參與反應且有水生成，
所以陰極上發(fā)生的電極反應式為：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O，
故答案為：A，2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O；
②轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極（陽極反應為H₂O失電子氧化為O₂和H⁺）消耗1mol水，產(chǎn)生2molH⁺進入陰極室，陽極室質(zhì)量減少18g；陰極室中放出0.2molN₂（5.6g），同時有2molH⁺（2g）進入陰極室，因此陰極室質(zhì)量減少3.6g，故膜兩側電解液的質(zhì)量變化差（△m左-△m右）=18g-3.6g=14.4g，
故答案為：14.4．