题目内容
【题目】废水中氨态氮以NH3·H2O、NH3和NH4+的形式存在,废水脱氮已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点。
Ⅰ.沉淀法
向废水中投入MgCl2和Na2HPO4,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,可将氨态氮含量降至10mg·L1以下。
(1)NH3的电子式:______。
(2)废水中的NH3·H2O转化为MgNH4PO4·6H2O的离子方程式是______。
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(3)16℃时,向废水中加入MgCl2和Na2HPO4,使镁、氮、磷物质的量之比为1︰1︰1,沉淀过程中的pH对剩余氨态氮浓度的影响如图。欲使剩余氨态氮浓度低于10mg·L1,pH的适宜范围是______,pH偏大或者偏小均不利于MgNH4PO4·6H2O的生成。
Ⅱ.微波氧化法
(4)微波协同CuO和H2O2除去氨态氮
①其他条件相同,取相同体积的同一废水样品,微波10 min,剩余氨态氮浓度与一定浓度H2O2溶液添加量的关系如下图。据图推测CuO在氨态氮脱除中可能起催化作用,理由_____________
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②微波协同CuO有利于H2O2除去氨态氮。该条件下,H2O2将NH3氧化为N2的化学方程式是____________________。
【答案】
Mg2+ + NH3·H2O+HPO42 + 5H2O = MgNH4PO4·6H2O↓ pH=8~10; pH偏大, NH4+、Mg2+易与OH结合生成NH3·H2O、Mg(OH)2, NH3·H2O的电离被抑制,使NH4+和Mg2+浓度降低;pH偏小,不利于HPO42电离,PO43浓度偏低。所以pH偏大或偏小均不利于MgNH4PO4·6H2O的生成; 相同的H2O2溶液添加量,相同时间内,与不加CuO相比,加入CuO,氨态氮浓度降低的多,反应速率快 3H2O2+ 2NH3
N2+6H2O
【解析】
(1)NH3的电子式为
;
(2)根据题意,废水中的NH3·H2O转化为MgNH4PO4·6H2O,反应的离子方程式为Mg2+ + NH3·H2O+HPO42 + 5H2O = MgNH4PO4·6H2O↓;
(3)由图可以看出,欲使剩余氨态氮浓度低于10mg·L1,pH适宜范围为8~10,pH偏大, NH4+、Mg2+易与OH结合生成NH3·H2O、Mg(OH)2, NH3·H2O的电离被抑制,使NH4+和Mg2+浓度降低;pH偏小,不利于HPO42电离,PO43浓度偏低。所以pH偏大或偏小均不利于MgNH4PO4·6H2O的生成;
(4)①由图可知,在相同时间和H2O2溶液添加量相同时,添加了CuO的反应速率较快,氨态氮的剩余浓度远远小于未添加CuO;
②根据上述分析,在微波协同CuO作用下,H2O2和NH3生成N2,反应的方程式为3H2O2+ 2NH3
N2+6H2O。
【题目】乙醚是有机合成中常用的溶剂。某实验小组在实验室利用乙醇脱水制备乙醚,装置示意图(夹持和加热装置已略去)、有关数据和实验步骤如下:
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物质 | 相对分子质量 | 密度/(g·mL-1) | 沸点/℃ | 在水中的溶解性 |
乙醇 | 46 | 0.816 | 78 | 互溶 |
乙醚 | 74 | 0.713 | 34.6 | 不溶 |
已知:①相同条件下,乙醚在饱和食盐水中比在水中更难溶。
②氯化钙可与乙醇形成络合物CaCl2·6C2H5OH。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称为________。
(2)由乙醇制备乙醚的总反应为2C2H5OH
CH3CH2OCH2CH3+H2O,此反应分两步进行,第一步反应的化学方程式为:CH3CH2OH+H2SO4
CH3CH2OSO2OH+H2O,则第二步反应的化学方程式为_____________。
(3)仪器D中盛有冰水混合物,其作用为____________。
(4)操作1的名称为_______________。
(5)若省略步骤Ⅱ会导致的后果是________。
【题目】为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:
电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
电解池:2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑
电解过程中,以下判断正确的是( )
电池 | 电解池 | |
A | H+移向Pb电极 | H+移向Pb电极 |
B | 每消耗3molPb | 生成2molAl2O3 |
C | 正极:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O | 阳极:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ |
D |
|
|
A. AB. BC. CD. D