【題目】消除含氮化合物對(duì)大氣和水體的污染是環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。

(1)已知:N2(g)O2(g)=2NO(g)     ΔHa kJ·mol1

2NO(g)O2(g)=2NO2(g)  ΔHb kJ·mol1

4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)  ΔHc kJ·mol1

則常溫常壓下,NH3NO2反應(yīng)生成無污染物質(zhì)的熱化學(xué)方程式_____________。

(2)水體中過量氨氮(NH3表示)會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。

①用次氯酸鈉除去氨氮的原理如圖所示:

寫出該圖示的總反應(yīng)化學(xué)方程式:__________________。該反應(yīng)需控制溫度,溫度過高時(shí)氨氮去除率降低的主要原因是______________。

②取一定量的含氨氮廢水,改變加入次氯酸鈉的用量,反應(yīng)一段時(shí)間后,溶液中氨氮去除率、總氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的總量)去除率以及剩余次氯酸鈉的含量隨m(NaClO)m(NH3)的變化情況如圖所示:

當(dāng)m(NaClO)m(NH3)>7.6時(shí),水體中總氮去除率反而下降,可能的原因是___。

(3)電極生物膜電解脫硝是電化學(xué)和微生物工藝的組合。某微生物膜能利用電解產(chǎn)生的活性原子將NO3-還原為N2,工作原理如圖所示:

①寫出該活性原子與NO3-反應(yīng)的離子方程式:________________

②若陽極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L氣體,理論上可除去NO3-的物質(zhì)的量為____mol。

【答案】8NH3(g)6NO2(g)=7N2(g)12H2O(l) ΔH(2c7a3b)kJ·mol1 2NH33NaClO=N23NaCl3H2O 溫度過高,HClO發(fā)生分解,氨氮去除率隨之降低 有部分NH3被氧化成NO2NO3 2NO310H+=N22OH4H2O 0.08

【解析】

(1)已知:已知:N2(g)O2(g)=2NO(g)  ΔHa kJ·mol1

2NO(g)O2(g)=2NO2(g)  ΔHb kJ·mol1

4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)  ΔHc kJ·mol1

根據(jù)蓋斯定律得③×27×①3×②得到反應(yīng)8NH3(g)+6NO2(g)═7N2(g)+12H2O(l) △H=(2c7a3b) kJ·mol,

故答案為:8NH3(g)6NO2(g)=7N2(g)12H2O(l) ΔH(2c7a3b)kJ·mol1;

(2)①根據(jù)圖示,由始態(tài)和終態(tài)判斷反應(yīng)物中NH3被氧化為N2,NaClO被還原為NaCl,生成1molN2轉(zhuǎn)移6mol電子,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒需要3molNaClO,再結(jié)合元素守恒,寫出化學(xué)方程式2NH33NaClO=N23NaCl3H2O;溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)率越快。所以溫度低時(shí),去除率低的原因是反應(yīng)速率慢,HClO不穩(wěn)定,易分解,溫度高時(shí),加快了HClO的分解速率,從而使去除率降低,

故答案為:2NH33NaClO=N23NaCl3H2O ;溫度過高,HClO發(fā)生分解,氨氮去除率隨之降低;

當(dāng)m(NaClO)∶m(NH3)>7.6時(shí),總氮的去除率隨m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因是:NaClO投入過多會(huì)將部分NH3氧化為NO2NO3等更高價(jià)態(tài)的物質(zhì),未能從溶液中除去,

故答案為:有部分NH3被氧化成NO2NO3;

(3)①活性原子與NO3反應(yīng)是電解過程中生成的氫離子還原硝酸根離子生成氮?dú)?/span>,反應(yīng)的離子方程式:2NO310H+=N22OH4H2O

故答案為:2NO310H+=N22OH4H2O;

若陽極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體,則此氣體為氫氧根離子失電子生成的氧氣,其物質(zhì)的量=,2NO310H+=N22OH4H2O 可知,2NO3N2↑10e2.5O2,電子守恒計(jì)算得到理論上可除去NO3的物質(zhì)的量為0.08mol,

故答案為:0.08。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以鎳廢料(主要成分為鎳鐵合金,含少量銅)為原料,生產(chǎn)NiO的部分工藝流程如下:

已知:下表列出了幾種金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計(jì)算)。

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

開始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.2

(1) “酸溶時(shí)Ni轉(zhuǎn)化為NiSO4,該過程中溫度控制在7080 ℃的原因是________

(2) “氧化時(shí),Fe2參加反應(yīng)的離子方程式為________。

(3) “除鐵時(shí)需控制溶液的pH范圍為________

(4) “濾渣的主要成分為________(填化學(xué)式)。

(5) “沉鎳時(shí)得到堿式碳酸鎳[xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。

①在隔絕空氣條件下,煅燒堿式碳酸鎳得到NiO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

沉鎳時(shí),溶液pH增大,堿式碳酸鎳中Ni元素含量會(huì)增加,原因是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)A+BC H 0,分兩步進(jìn)行 A+BX H0 XC H0 。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是

A. B.

C. D.

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【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W在大氣中有兩種同素異形體且均能支持燃燒,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍。下列敘述不正確的是(

A.Y、Z的氫化物穩(wěn)定性Y>Z

B.Y單質(zhì)的熔點(diǎn)高于X單質(zhì)

C.X、W、Z能形成具有強(qiáng)氧化性的XZW

D.WY都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

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【題目】中國科學(xué)家研究出對(duì)環(huán)境污染小、便于鋁回收的海水電池,其工作原理示意圖如下:

下列說法正確的是(

A.電極Ⅰ為陰極,其反應(yīng)為:O2+4H++4e=2H2O

B.聚丙烯半透膜允許陽離子從右往左通過

C.如果電極II為活性鎂鋁合金,則負(fù)極區(qū)會(huì)逸出大量氣體

D.當(dāng)負(fù)極質(zhì)量減少5.4g時(shí),正極消耗3.36L氣體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】吊白塊( NaHSO2·HCHO·2H2O,M=154.0g/mol)在工業(yè)中有廣泛應(yīng)用;吊白塊在酸性環(huán)境下、100℃即發(fā)生分解釋放出HCHO。實(shí)驗(yàn)室制備吊白塊的方案如下:

NaHSO3的制備:

如圖,在廣口瓶中加入一定量Na2SO3和水,振蕩溶解,緩慢通入SO2,至廣口瓶中溶液pH約為4,制得NaHSO3溶液。

1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為__;Ⅱ中多孔球泡的作用是__。

2)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)NaHSO3晶體在空氣中是否發(fā)生氧化變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案是__

吊白塊的制備:

如圖,向儀器A中加入上述NaHSO3溶液、稍過量的鋅粉和一定量甲醛,在80~90C下,反應(yīng)約3h,冷卻過濾。

3)儀器A的名稱為___;用恒壓漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的優(yōu)點(diǎn)是__。

4)將儀器A中的反應(yīng)溫度恒定在80~90℃的目的是__

吊白塊純度的測(cè)定:

0.5000g吊白塊樣品置于蒸餾燒瓶中,加入10%磷酸10mL,立即通入100℃水蒸氣;吊白塊分解并釋放出甲醛,用含36.00mL0.1000mol·L1酸性KMnO4吸收甲醛(不考慮SO2影響,4MnO4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O),再用0.1000mol·L1的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定酸性KMnO4,再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次,平均消耗草酸溶液的體積為30.00mL。

5)滴定終點(diǎn)的判斷方法是__;吊白塊樣品的純度為__%(保留四位有效數(shù)字);若KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液久置釋放出O2而變質(zhì),會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果__(偏高、偏低無影響”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫度下,將Cl2緩慢通入水中至飽和,然后再滴加0.1mol/LNaOH溶液,整個(gè)過程中溶液的pH變化曲線如圖所示。已知d點(diǎn)所示的溶液中,鈉元素與氯元素的物質(zhì)的量相等,下列選項(xiàng)正確的是( )

A.a點(diǎn)時(shí),已經(jīng)滴入NaOH溶液

B.b點(diǎn)所示的溶液中,只存在兩種分子

C.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)當(dāng)中,d點(diǎn)水的電離程度最大

D.c點(diǎn)所示的溶液中,c(Na+)=c(Cl-)+c(HClO)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液外,含有、中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過程如下:

下列敘述不正確的是

A.還原步驟發(fā)生的反應(yīng)為:

B.操作X”為靜置、分液,所得可用作富集的萃取劑

C.氧化過程中,為使完全被氧化,需長時(shí)間通入

D.富集富集于有機(jī)溶劑,同時(shí)除去某些雜質(zhì)離子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞硝酰氯是有機(jī)物合成中的重要試劑,其沸點(diǎn)為,易水解。已知:微溶于水,能溶于硝酸,,某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用NO制備ClNO并測(cè)定其純度,相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

⑴制備的發(fā)生裝置可以選用_______(填字母代號(hào))裝置,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

⑵欲收集一瓶干燥的氯氣,選擇合適的裝置,其連接順序?yàn)?/span>________________(填字母代號(hào))。

⑶實(shí)驗(yàn)室可用圖示裝置制備亞硝酰氯,檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品,打開,然后再打開,通入一段時(shí)間氣體,其目的是____________,然后進(jìn)行其他操作,當(dāng)Z中有一定量液體生成時(shí),停止實(shí)驗(yàn)。

⑷已知:ClNO水解生成寫出化學(xué)反應(yīng)方程式__________________。

①欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明是弱酸,需選擇如下_____________試劑開展實(shí)驗(yàn)填選項(xiàng)。

A. 溶液 B. 溶液 C. 紅色石蕊試紙 D. 藍(lán)色石蕊試紙

已知下列物質(zhì)在常溫下的如圖:

通過以下實(shí)驗(yàn)測(cè)定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體溶于水,配制成溶液;取出樣品溶于錐形瓶中,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),應(yīng)加入的指示劑是_______________。

A. B. C. D.

消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 ________________,亞硝酰氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

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