5.在水体中部分含氮有机物循环如图1所示.
(1)图中属于氮的固定的是⑤(填序号).
(2)图中①②的转化是在亚硝化细菌和硝化细菌作用下进行的,已知:
2NH4+(aq)+3O2═2NO2-(aq)+4H+(aq)+2H2O(l)△H1=-556.8kj/mol
2NO2-(aq)+O2(g)=2NO3-(aq);△H2=-145.2KJ•mol-1
则反应NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(1);
△H3=-351KJ•mol-1
(3)某科研机构研究通过化学反硝化的方法除脱水体中过量的NO3-,他们在图示的三颈烧瓶中(装置如图2)中,加入NO3-起始浓度为45mg•L-1的水样、自制的纳米铁粉,起始时pH=2.5,控制水浴温度为25℃、搅拌速率为500转/分,实验中每间隔一定时间从取样口检测水体中NO3-、NO2-及pH(NH4+、N2未检测)的相关数据(如图3).
①实验室可通过反应Fe(H2O)62++2BH4-=Fe↓+2H3BO3+7H2↑制备纳米铁粉,每生成1molFe转移电子总的物质的量为8mol.
②向三颈烧瓶中通入N2的目的是排除装置中的空气,防止铁粉被氧气氧化干扰测定结果.
③开始反应0~20min,pH快速升高到约6.2,原因之一是NO3-还原为NH4+及少量在20~250min时,加入缓冲溶液维持pH6.2左右,NO3-主要还原为NH4+,Fe转化为Fe(OH)2,该反应的离子方程式为4Fe+NO3-+5H2O+2H+=4Fe(OH)2+NH4+
(4)一种可以降低水体中NO3-含量的方法是:在废水中加入食盐后用特殊电极进行电解反硝化脱除,原理可用图4简要说明.
①电解时,阴极的电极反应式为NO3-+6H2O+8e-=NH3+9OH-
②溶液中逸出N2的离子方程式为2NH3+3ClO-=N2+3Cl-+3H2O.
4.实验室制取高纯NaI晶体(无色)可按下列步骤进行:按化学计量称取各原料,在三颈烧瓶中(如图)先加入适量的高纯水,然后按Na2CO3、I2和水合肼的投料顺序分批加入.
已知:①I2+Na2CO3═NaI+NaIO+CO2↑;△H<0
3I2+3Na2CO3═5NaI+NaIO3+3CO2↑;△H<0
②I2(s)+I-(aq)═I3-(aq);
③水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可分别将IO-、IO3-和I2还原为I-,本身被氧化为N2(放热反应);100℃左右水合肼分解为氮气和氨气等.
(1)常温常压时,I2与Na2CO3溶液反应很慢,下列措施能够加快反应速率的是abc(填字母).
a.将碘块研成粉末                         b.起始时加少量NaI
c.将溶液适当加热                         d.加大高纯水的用量
(2)I2与Na2CO3溶液反应适宜温度为40~70℃,温度不宜超过70℃,除防止反应速率过快,另一个原因是防止碘升华.
(3)加入稍过量水合肼发生反应的离子方程式为2IO-+N2H4+H2O=2I-+N2+3H2O(只写一个).
(4)整个实验过程中都需要开动搅拌器,其目的是使得合成反应均匀进行,并使产生的二氧化碳、氮气等气体及时排除.
(5)反应的后期I2与Na2CO3溶液反应难以进行,此阶段需对投料顺序作适当改进,改进的方法是先加入碘、水合肼,最后加入碳酸钠.
(6)所得溶液(偏黄,且含少量SO42-,极少量的K+和Cl-)进行脱色、提纯并结晶,可制得高纯NaI晶体.实验方案为:在溶液中加入少量活性炭煮沸、趁热过滤将滤液在不断搅拌下依次加入稍过量的氢氧化钡、碳酸钠溶液,过滤,滤液中在不断搅拌下加入HI溶液至使用pH试纸测定溶液的pH大约为6,蒸发冷却结晶,再次过滤,用高纯度的水洗涤晶体2-3次,在真空干燥箱中干燥
(实验中需使用的试剂有:HI溶液,Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、高纯水及pH试纸;除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱).
 0  155943  155951  155957  155961  155967  155969  155973  155979  155981  155987  155993  155997  155999  156003  156009  156011  156017  156021  156023  156027  156029  156033  156035  156037  156038  156039  156041  156042  156043  156045  156047  156051  156053  156057  156059  156063  156069  156071  156077  156081  156083  156087  156093  156099  156101  156107  156111  156113  156119  156123  156129  156137  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网