题目内容

【题目】工业上可用微生物处理含KCN的废水。第一步是微生物在氧气充足的条件下,将 KCN转化成KHCO3和 NH3( 最佳 pH:6.7~7.2);第二步是把氨转化为硝酸:NH3+2O2 HNO3+H2O,完成下列填空:

(1)写出第一步反应的化学方程式__________________________。

(2)标出第二步反应中电子转移的方向和数目:NH3+2O2HNO3+H2O__________写出产物水的电子式_________。

(3)物质KHCO3属于化合物________(选填“离子”或“共价”), 其中属于短周期且原子半径最大的元素是___________(填元素符号):KHCO3 的水溶液pH_____7 (选填“>”、“=”或“<”)。

(4)写出一个能比较 KCN中碳元素和氮元素非金属性强弱的实验事实:__________。

(5)工业上还常用氯氧化法处理含KCN 的废水:

KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+ H2O

2KOCN+4KOH+3Cl2=N2 +6KCl+2CO2+ 2H2O

比较微生物处理法与氯氧化法的优缺点(任写一点)。_______。

【答案】2KCN +O2+ 4H2O2KHCO3 +2NH3 HNO3 +H2O 离子 C > 碳酸氢钠与稀硝酸反应产生二氧化碳气体 优点:不存在氯气泄漏的风险,缺点:微生物适应性差,较为脆弱易失活,对环境要求高

【解析】

(1)由题意分析得,KCN与O2和H2O反应生成KHCO3和NH3,其反应方程式为2KCN +O2+ 4H2O2KHCO3 +2NH3;故答案为: 2KCN +O2+ 4H2O2KHCO3 +2NH3。

(2)第二步发生的反应方程式为:NH3+2O2HNO3+H2O,该反应中,氨气中氮元素化合价从-3价升高为+5价,失去8个电子,氧气中氧元素的化合价从0价降低为-2价,总共得到8个电子,标出反应中电子转移的方向和数目:HNO3 +H2O,产物水的电子式为:,故答案为:HNO3 +H2O;。

(3)物质KHCO3属于离子化合物,是强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,pH>7, KHCO3中含有K、H、C、O四种元素,属于短周期的是H、C、O三种元素,同周期,从左到右原子半径减小,其中原子半径最大的元素是C,故答案为:离子;C;>。

(4)稀硝酸与碳酸氢钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,其化学反应方程式为:HNO3+NaHCO3=NaNO3+H2O+CO2↑,说明氮元素的非金属性强于碳元素的非金属性,故答案为:碳酸氢钠与稀硝酸反应产生二氧化碳气体。

(5)由题意得,微生物处理法的优点:不存在氯气泄漏的风险等;缺点:微生物适应性差,较为脆弱易失活,对环境要求高等,故答案为:不存在氯气泄漏的风险;微生物适应性差,较为脆弱易失活,对环境要求高等。

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+CH3CH2OH+H2O

已知:苯甲酸在100℃会迅速升华。相关有机物的性质如表所示。

名称

相对分子质量

颜色及状态

沸点/℃

密度/()

苯甲酸

122

无色鳞片状或针状晶体

249

1.2659

苯甲酸乙酯

150

无色澄清液体

212.6

1.05

乙醇

46

无色澄清液体

78.3

0.7893

环己烷

84

无色澄清液体

80.7

0.78

实验步骤如下:

①在圆底烧瓶中加入苯甲酸,乙醇(过量),20mL环己烷以及4mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按如图所示装置装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。

②反应结束,打开旋塞放出分水器中的液体后,关闭旋塞继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。

③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入至溶液呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加人氯化钙,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。

④检验合格,测得产品体积为。

回答下列问题:

(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是________(填序号)。

A.25mL B.50mL C.100mL D.250mL

(2)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是______________。

(3)步骤②中应控制加热蒸馏的温度为________(填序号)。

A.65~70℃ B.78~80℃ C.85~90℃ D.215~220℃

(4)步骤③加入的作用是________________________________;若的加入量不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是__________________。

(5)关于步骤③中的萃取分液操作的叙述正确是________(填序号)。

A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,分液漏斗倒转过来,用力振摇

B.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气

C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层

D.放出液体时,应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔

(6)计算可得本实验的产率为________。

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