氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是________。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是________。
(1)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:________。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol·L-1,则水样中氨氮(以氨气计)含量为________mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2,写出A极的电极反应式:________。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理:________。
煤是我国重要的化石燃料,煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源.
(1)煤液化是_____(填“物理”或“化学”)变化过程。
(2)煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸,部分过程如图所示:
①SO2反应器中的化学方程式是_____。
②生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放.已知有V L(已换算成标准状况)尾气,通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀。尾气中SO2的含量(体积分数)的计算式是_____。
(3)H2S还可用于回收单质硫.含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液,可实现空气脱硫,得到单质硫.FeCl3溶液吸收H2S过程中,溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2S) 随时间t的变化如图。
①由图中信息可知,0~t1时,一定发生的反应是_____(用离子方程式表示)。
②t1以后,溶液中n(Fe3+)保持基本不变,原因是_____。
碳、硫的含量影响钢铁性能.碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定.
(1)采用如图装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2.
①气体a的成分是_____.
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21_____+3_____.
(2)将气体a通入测硫酸装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量.
①H2O2氧化SO2的化学方程式:_____
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液.若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:_____.
(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量.
①气体a通过B和C的目的是_____
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是_____.
处理超标电镀废水,使其NaCN含量低于0.5 mg/L,即可达到排放标准,反应分两步进行。第一步NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸,易挥发,有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。下列说法正确的是
A. 处理NaCN超标电镀废水的过程中无元素化合价的改变
B. 第一步反应溶液应调节为酸性,可避免生成有毒物质HCN
C. 第二步发生的反应为2OCN- + 3ClO- 2CO2↑ + CO32− + 3Cl- + N2↑
D. 处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水实际至少需要50 mol NaClO
N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+ 表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g) + CO(g)CO2(g) + N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是
A. ΔH = ΔH1 + ΔH2
B. ΔH = −226 kJ/mol
C. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D. 为了实现转化需不断向反应器中补充 Pt2O+ 和 Pt2O2+
高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末,是一种高效绿色强氧化剂,碱性条件下稳定,可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极,以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液,控制一定电压电解制备高铁酸钠,电解装置和现象如下:
c(NaOH) | 阴极现象 | 阳极现象 |
1 mol·L-1 | 产生无色气体 | 产生无色气体,10min内溶液颜色无明显变化 |
10 mol·L-1 | 产生大量无色气体 | 产生大量无色气体,3min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 |
15 mol·L-1 | 产生大量无色气体 | 产生大量无色气体,1min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 |
下列说法不正确的是
A. a为铁钉,b为石墨
B. 阴极主要发生反应:2H2O + 2e-=== H2↑+ 2OH-
C. 高浓度的NaOH溶液,有利于发生Fe-6e-+ 8OH-=== FeO42-+ 4H2O
D. 制备Na2FeO4时,若用饱和NaCl溶液,可有效避免阳极产生气体