题目内容
【题目】电解法处理氮氧化物废气有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。
(1)电解NO制备NH4NO3原理如左图所示:
①阳极为_______ (填X或Y),Y的电极反应式为________________________________。
②为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充的物质A的化学式为________________。
(2)用如图装置进行模拟电解NO2气体实验,可回收硝酸。
①电解时NO2发生反应的电极反应式_________________________________。
②若有标准状况下2.24 LNO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为_________________mol。
【答案】(1)①Y;NO - 3e- + 2H2O=NO3-+4H+
②NH3
(2)①NO2-e-+H2O = NO3-+2H+
②0.1
【解析】
试题分析:(1)①电解NO制备NH4NO3,阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O。
故答案为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+;NO+5e-+5H2O=NH3H2O+5OH-;
②电解NO制备NH4NO3,阳极反应为5NO-15e-+10H2O=5NO3-+20 H+,阴极反应为:3NO+15e-+18H+=3NH4++3H2O,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,反应生成硝酸溶液显酸性。
故答案为:酸性;NH3;
(2)①根据图知,电解时,左室中电极上氢离子放电生成氢气,则左室为阴极室,右室为阳极室,阳极上通入的是氮氧化物,生成的硝酸,所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸,电极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+。
故答案为:NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;
②n(NO2)==1.25mol,0.1mol,阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+,有0.2mol氢离子生成,因为有0.1mol硝酸生成,则有0.1mol氢离子引入阴极室。
故答案为:0.1。
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【题目】半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
完成下列填空:
(1)半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入____溶液中(填写试剂名称),出现_______,可以证明有硫化氢存在。
(2)半水煤气在铜催化下实现CO变换:CO+H2OCO2+H2
若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38:28:22,经CO变换后的气体中:V(H2):V(N2)=____________。
(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知:
Na2CO3 | K2CO3 | |
20℃碱液最高浓度(mol/L) | 2.0 | 8.0 |
碱的价格(元/kg) | 1.25 | 9.80 |
若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是__________;缺点是____________。如果选择K2CO3碱液作吸收液,用什么方法可以降低成本?
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。_______________________
(4)以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。
取一定体积(标准状况)的半水煤气,经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。
②该实验方案中,步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是: 。
③该实验方案中,步骤________(选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2的体积分数。