题目内容

雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。设某次雷电中,两块云团间的电势差约为109 V,放电电量约为30 C。在闪电过程中,空气中有氮气和氧气直接化合,已知每摩尔氮气和氧气化合时要吸收180.74 kJ的能量,闪电时有1/1000的能量用于这一反应。试求:
(1)此次闪电所产生NO的物质的量为多少?
(2)此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少千克尿素?
(1)3.32×105 mol (2)9.96×103 kg?
此题为物理与化学相结合的学科综合题,具有一定的综合性。根据题意可得闪电放出的能量W="qU=30" C×109 V=3×1010J。由N2(g)+O2(g)====2NO(g);ΔH="+180.74" kJ,知闪电放出的能量可生成NO的物质的量n(NO)=2×=3.32×105 mol。由NO和CO(NH22中N守恒可得关系式:2NO~CO(NH22,则3.32×105 mol NO相当于生成的尿素的总质量m〔CO(NH22〕=n〔CO(NH22〕×M〔CO(NH22〕=3.32×105 mol××60 g·mol-1=9.96×106 g=9.96×103 kg。
练习册系列答案
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用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺应用技术。

①浸泡海带:取海带500g,加13~15倍水量分两次浸泡,得浸出液6000mL左右,碘含量为0.5g/L。 
②碱化浸出液除褐藻糖胶:即海带浸出液1000mL,加入浓度为40% 的NaOH溶液,控制pH值为12左右,充分搅拌后使褐藻酸钠絮状沉淀而沉降。采用倾析法分离出清液。
③氧化游离:向上述清液中加入浓度为6mol× L-1的H2SO4溶液,使pH值为1.5~2。往酸化后溶液中加入NaClO溶液或H2O2溶液,充分搅拌并观察溶液颜色变化。待溶液由淡黄逐渐变成棕红色即表明I离子已转变为多碘离子(I3)。
④交换吸附:氯型强碱性阴离子交换树脂(R—Cl表示)注入交换柱中(树脂层高度为12cm),如右图连接交换装置,待溶液全部通过后,树脂颜色变为黑红色。
⑤洗脱:分两步进行
第一步:取8~10% 的NaOH溶液40mL注入交换柱中。在强碱作用下,树脂颜色逐渐变浅,待树脂基本褪色后,放出溶液,收集于一小烧杯中为碱性洗脱液。    
第二步:取10% 的NaCl溶液40mL注入上述交换柱中。稍待一会儿,慢慢放出溶液收集于另一小烧瓶中,为氯化钠洗脱液。
⑥往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L),烧杯底部会析出一层泥状粗碘。
⑦往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L)使之酸化,再滴加10% 的NaNO2溶液(在通风橱中进行)。待溶液由无色转变为棕红色直至出现棕黑色浑浊。
⑧离心分离即得粗碘。
试回答下列问题
(1)步骤③在酸性条件下用NaClO(或H2O2)氧化碘的离子方程式:      
及I2 +II3。如何用化学方法检验有多碘离子生成                     
(2)第④步发生的离子反应为:                            
(3)步骤⑤洗脱时第一步发生的离子反应为(洗脱液中含有I和IO3离子):
           ;第二步洗脱发生的离子反应为:                 
(4)步骤⑦发生反应的离子方程式为                                 

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