题目内容

【题目】氨对人类的生产生活具有重要影响。

1)氨的制备与利用。

工业合成氨的化学方程式是

氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是

2)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如下:

利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:

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 ,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。

已知AB两极生成CO2N2,写出A极的电极反应式:

用化学用语简述NH4+去除的原理:

【答案】1①N2+ 3H22NH3 ②4NH3 + 5O24NO + 6H2O

2①c(OH-)增大,使NH4++ OH-NH3·H2ONH3+ H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出②3.4

3①CH3COO-- 8e-+ 2H2O ="==" 2CO2+ 7H+②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-NH4++ 2O2="==" NO3- + 2H++ H2O

NO3-MFC电池正极转化为N22NO3- +12H++ 10e- ="==" N2 + 6H2O (2)

【解析】试题分析:(1工业合成氨是利用氮气和氢气催化剂作用下高温高压反应生成氨气,反应的化学方程式为:N2+3H22NH3

氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O

2利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用是c(OH-)增大,使NH4++OH-NH3H2ONH3+H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出;

1L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4mol,依据氮元素守恒2NH3N26e-

2NH3N26e-

2 6

n 6×10-4mol/L

n=2×10-4mol/L;水样中氨氮(以氨气计)含量=2×10-4mol/L×17g/mol=3.4×10-3g/L=3.4mg/L

3图示分析可知微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,NO3-离子在正极得到电子生成氮气发生还原反应,CH3COO-在原电池负极失电子生成二氧化碳气体,发生氧化反应,环境为酸性介质,则A极的电极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O═2CO2+7H+B电极反应式为:2NO3-+12H++10e-═N2+6H2O

②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-NH4++2O2═NO3-+2H++H2O,硝酸根离子在原电池正极发生还原反应生成氮气,2NO3-+12H++10e-═N2+6H2O

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【题目】2015年8月12日,天津滨海新区爆炸事故确认有氰化钠(NaCN)、亚硝酸钠等,氰化钠毒性很强,遇水、酸会产生有毒易燃氰化氢气体。氰化氢的沸点只有26摄氏度,因此相当容易挥发进入空气,这就大大增加了中毒的风险。同时氰化钠遇到亚硝酸钠会发生爆炸。回答下列问题

(1)写出氰化钠遇水产生氰化氢的离子方程式

(2)爆炸现场约700吨的氰化钠大约需要900吨的双氧水来处理。氰化钠与双氧水相遇后,会释放出氨气同时析出白色晶体碳酸氢钠,使得氰化钠的毒性大大降低,写出氰化钠与双氧水反应的化学方程式

(3)氰化钠遇到亚硝酸钠能生成氧化钠和两种无污染的气体发生爆炸,写出化学反应方程式

(4)爆炸残留在废水中的CN- 可以用Cr2O72-处理,拟定下列流程进行废水处理,

上述处理废水流程中主要使用的方法是

A.混凝法 B.中和法 C.沉淀法 D.氧化还原法

步骤②反应无气体放出,该反应的离子方程式为_______________________;

步骤③中,每处理0.4 mol Cr2O72 - 时转移电子2.4 mol,该反应的离子方程式为 ___________

④处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于Fe[FexCr(2-x)]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2O72-,需加入amol FeSO4·7H2O,下列结论正确的是

A.x=0.5,a=6 B.x=0.5,a=10 C.x=1.5,a=6 D.x=1.5,a=10

【题目】通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题:

(1)在酸式介质中,负极反应的物质为 ,正极反应的物质为 ,酸式电池的电极反应:

负极: ,正极:

电解质溶液pH的变化 (填变大变小不变

(2)在碱式介质中,碱式电池的电极反应:

负极: ,正极:

电解质溶液pH的变化 (填变大变小不变

(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法正确的是________

A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学

B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境

C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同

D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同

(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

该电池放电时负极反应式为_________________

放电时每转移3 mol电子,正极有________ mol K2FeO4被还原

锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位

电池反应式为:Li1-xMnO4+Lix LiMnO4,下列有关说法正确的是________

A.放电时电池的正极反应式为:Li1-xMnO4+xLi+xe===LiMnO4

B.放电过程中,石墨没有得失电子

C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作

D.充电时电池上标有的电极应与外接电源的负极相连

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