【题目】研究氮氧化物反应机理,对于控制汽车尾气、保护环境有重要意义。

(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔH,上述反应分两步完成,其中第一步反应①如下,写出第二步反应②的热化学方程式(其反应的焓变ΔH2用含ΔH、ΔH1的式子来表示): ① 2NO(g) N2O2(g)ΔH1<0,② ___________

(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应的热化学方程式为: 4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)△H=-1811.63KJ/mol;反应在恒容密闭容器中进行,在其它相条件同时,选用不同的催化剂,反应产生N2的物质的量随时间变化如图所示。

①在催化剂A的作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图2所示,据图可知,在相同的时间内,300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300℃之后温度升高脱氮率逐渐减小(催化剂均末失效),写出300℃之后脱氮率减小的原因是_________

②其他条件相同时,请在图中补充在催化剂B作用下脱氮率随温度变化的曲线________

(3)工业制HNO3的尾气中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,现有平均组成为NOx的NO、NO2混合气体,通入足量的NaOH溶液中,充分反应后没有气体剩余,则:

①x的取值范围为_________________

②反应后溶液中n(NO2)︰n(NO3)=____________________。(用含x的代数式表示)

(4)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,如图示,两电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可自由传导O2-,电解池阴极反应为___

【题目】工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。

1先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈,然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子反程式是__________

②判断铁屑洗净的方法是__________

2KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________

3将上述处理过的足量铁屑投入(2)的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答:

①t1时刻前该反应的离子方程式是__________

t2时刻后,该反应仍在进行,溶液中的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是__________

4铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉,可以增大该反应的速率,提高的去除效果,其原因是__________

【答案】 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净(或取少量最后一次洗涤液加入BaCl2溶液,若无明显现象,则说明铁屑已洗净) 在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 生成的Fe2+水解 炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率

【解析】(1). ①. 铁锈的主要成分是Fe2O3,与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

②. 判断铁屑是否洗净的方法是测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净故答案为:测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净;

(2). pH调至2.5,是因为NO3在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原,故答案为:NO3在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原;

(3). ①. 根据图示可知,在t1时刻前,硝酸根离子、氢离子浓度逐渐减小亚铁离子浓度增大则在t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应4Fe+NO3+10H+=4Fe2++NH4+3H2O,故答案为:4Fe+NO3+10H+=4Fe2++NH4+3H2O

. 根据反应4Fe+NO3+10H+=4Fe2++NH4+3H2O可知,溶液中NH4的浓度在增大Fe2+的浓度却没有增大所以原因是生成的Fe2+水解所致,故答案为:生成的Fe2+水解;

(4). 构成原电池可以加快化学反应速率,炭粉和铁屑构成了无数微小的原电池加快反应速率,故答案为:炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率。

点睛:本题主要考查硝酸、铁及其化合物的化学性质试题难度中等熟练掌握硝酸的化学性质和铁及其化合物的性质是解答本题的关键,本题的难点是第3解答本问时,需先仔细审图,根据图示得出t1时刻前,硝酸根离子、氢离子浓度是逐渐减小的,亚铁离子浓度是逐渐增大的,所以t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应,随着反应的进行,溶液中铵根离子浓度在增大,亚铁离子的浓度却没有增大,说明是生成的亚铁离子发生了水解反应据此解答本题即可。

型】
束】
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【题目】含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸,具体的流程如下:

已知:CaCr2O7BaCr2O7易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积常数如下表所示。

物质

CaSO4

CaCrO4

BaCrO4

BaSO4

溶度积

9.1×10-6

2.30×10-2

1.17×10-10

1.08×10-10

1用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4的原因(将离子方程式补充完整):

+__________=+______________________

2向滤液1中加入BaCl2·2H2O的目的,是使从溶液中沉淀出来。

①结合上述流程说明熟石灰的作用:__________

②结合表中数据,说明选用Ba2+而不选用Ca2+处理废水的理由:__________

③研究温度对沉淀效率的影响。实验结果如下:在相同的时间间隔内,不同温度下的沉淀率,如下图所示。

已知BaCrO4(s) Ba2+(aq)+ ΔH>0

的沉淀效率随温度变化的原因是__________

3向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。

①硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图所示。结合化学平衡移动原理,解释使用0.450mol/L的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用0.225mol/L的硫酸的原因:__________

②回收重铬酸的原理如图所示。当硫酸浓度高于0.450mol/L时,重铬酸的回收率没有明显变化,其原因是__________

4综上所述,沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与__________有关。

 0  202149  202157  202163  202167  202173  202175  202179  202185  202187  202193  202199  202203  202205  202209  202215  202217  202223  202227  202229  202233  202235  202239  202241  202243  202244  202245  202247  202248  202249  202251  202253  202257  202259  202263  202265  202269  202275  202277  202283  202287  202289  202293  202299  202305  202307  202313  202317  202319  202325  202329  202335  202343  203614 

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