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消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。 (1)已知:N2(g...

消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

(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

则常温常压下,NH3NO2反应生成无污染物质的热化学方程式_____________

(2)水体中过量氨氮(NH3表示)会导致水体富营养化。

①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示:

写出该图示的总反应化学方程式:__________________。该反应需控制温度,温度过高时氨氮去除率降低的主要原因是______________

②取一定量的含氨氮废水,改变加入次氯酸钠的用量,反应一段时间后,溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)m(NH3)的变化情况如图所示:

m(NaClO)m(NH3)>7.6时,水体中总氮去除率反而下降,可能的原因是___

(3)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2,工作原理如图所示:

①写出该活性原子与NO3-反应的离子方程式:________________

②若阳极生成标准状况下2.24 L气体,理论上可除去NO3-的物质的量为____mol

 

8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l) ΔH=(2c-7a-3b)kJ·mol-1 2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O 温度过高,HClO发生分解,氨氮去除率随之降低 有部分NH3被氧化成NO2—或NO3— 2NO3—+10H+=N2↑+2OH—+4H2O 0.08 【解析】 (1)已知:已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=a kJ·mol-1 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1 根据盖斯定律得③×2−7×①−3×②得到反应8NH3(g)+6NO2(g)═7N2(g)+12H2O(l) △H=(2c−7a−3b) kJ·mol, 故答案为:8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l) ΔH=(2c-7a-3b)kJ·mol-1; (2)①根据图示,由始态和终态判断反应物中NH3被氧化为N2,则NaClO被还原为NaCl,生成1molN2转移6mol电子,根据转移电子守恒需要3molNaClO,再结合元素守恒,写出化学方程式2NH3+3NaClO=N2↑+3NaCl+3H2O;温度对化学反应速率有影响,温度越高,化学反应率越快。所以温度低时,去除率低的原因是反应速率慢,HClO不稳定,易分解,温度高时,加快了HClO的分解速率,从而使去除率降低, 故答案为:2NH3+3NaClO=N2↑+3NaCl+3H2O ;温度过高,HClO发生分解,氨氮去除率随之降低; ②当m(NaClO)∶m(NH3)>7.6时,总氮的去除率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因是:NaClO投入过多会将部分NH3氧化为NO2—或NO3—等更高价态的物质,未能从溶液中除去, 故答案为:有部分NH3被氧化成NO2—或NO3—; (3)①活性原子与NO3—反应是电解过程中生成的氢离子还原硝酸根离子生成氮气,反应的离子方程式:2NO3—+10H+=N2↑+2OH—+4H2O, 故答案为:2NO3—+10H+=N2↑+2OH—+4H2O; ②若阳极生成标准状况下2.24L气体,则此气体为氢氧根离子失电子生成的氧气,其物质的量=,由2NO3—+10H+=N2↑+2OH—+4H2O 可知,2NO3—∼N2↑∼10e−∼2.5O2,电子守恒计算得到理论上可除去NO3—的物质的量为0.08mol, 故答案为:0.08。  
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已知:AgSCN=AgSCN↓(白色)。实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应)

(1)称取2.000g制备的硝酸银样品,加水溶解,定容到100 mL。溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有_________

(2)准确量取25.00 mL溶液,酸化后滴入几滴铁铵钒[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂,再用0.100 mol·L1 NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为_________。终点时消耗标准溶液25mL,硝酸银样品纯度为_________

 

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常温下,向100 mL 0.2 mol·L1的氨水中逐滴加入0.2 mol·L1的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+NH3·H2O的物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如图所示。

根据图象回答下列问题。

(1)表示NH3·H2O浓度变化的曲线是_____(“A”“B”)

(2)NH3·H2O的电离常数为_____

(3)当加入盐酸体积为50 mL时,溶液中c(NH4+)c(NH3·H2O)___ mol·L1(用数字表示)

 

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.常温下,浓度均为0.1 mol·L1的六种溶液的pH如下表所示:

请回答下列问题:

(1)上述六种溶液中,水的电离程度最小的是_____(填化学式)

(2)若欲增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是_____(填写一种物质即可)

 

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以镍废料(主要成分为镍铁合金,含少量铜)为原料,生产NiO的部分工艺流程如下:

已知:下表列出了几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L1计算)

氢氧化物 

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.2

 

 

 

(1) “酸溶Ni转化为NiSO4,该过程中温度控制在7080 ℃的原因是________

(2) “氧化时,Fe2参加反应的离子方程式为________

(3) “除铁时需控制溶液的pH范围为________

(4) “滤渣的主要成分为________(填化学式)

(5) “沉镍时得到碱式碳酸镍[xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。

①在隔绝空气条件下,煅烧碱式碳酸镍得到NiO,该反应的化学方程式为________

沉镍时,溶液pH增大,碱式碳酸镍中Ni元素含量会增加,原因是________

 

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一种全氢电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A.电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N

B.电池工作时,负极区pH减小

C.离子交换膜可用质子交换膜

D.负极的电极反应是:H22e+2OH=2H2O

 

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