(14分)銨鹽是一種重要的水體污染物。某課題組利用電解法,在含Cl-的水樣中,探究將NH4+轉(zhuǎn)化為N2而脫氮的影響因素和反應(yīng)機(jī)理。

(1)電解法脫氮的原理可能如下:

①直接電氧化

在堿性條件下,發(fā)生2NH3 + 6OH- - 6e- = N2 + 6H2O反應(yīng)的電極為 (填“陰”、“陽”)極;

②-OH(自由羥基)電氧化

在電流作用下,利用產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性中間產(chǎn)物OH脫氮,-OH中O元素的化合價(jià) ;

③間接電氧化

利用電解產(chǎn)生的Cl2,與H2O作用生成HClO進(jìn)行脫氮。請寫出HClO在酸性條件下氧化NH4+的離子方程式 。

(2)探究適宜的實(shí)驗(yàn)條件

下圖為不同電流強(qiáng)度下脫氮的效果,綜合考慮能耗因素,電流強(qiáng)度應(yīng)選擇 A。

(3)該課題組進(jìn)一步探究脫氮過程中的強(qiáng)氧化性的活性中間產(chǎn)物,提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)三:

假設(shè)一:只有·OH;

假設(shè)二:只有HClO;

假設(shè)三: 。

(4)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究脫氮過程中是否有·OH產(chǎn)生,完成下表內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)方案

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

配制一定pH、NH4+和Cl-濃度的溶液,用最佳電流強(qiáng)度,電解樣品90min后,采用電子自旋共振法檢測樣品中·OH

(5)研究得知,脫氮過程主要以原理③為主,弱酸性溶液中比強(qiáng)酸溶液中更利于使NH4+轉(zhuǎn)化為N2而脫氮,請從化學(xué)平衡移動的角度解釋其原因 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年陜西省西安市高三下學(xué)期二?荚?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下表對某些反應(yīng)方程式的評價(jià)合理的是

編號

離子方程式或電極反應(yīng)式

評價(jià)

A

次氯酸鈣溶液中通入足量SO2

Ca2++C1O-+SO2+H2O=CaSO4+

C1-+2H+

正確

B

硫酸鐵溶液與氫氧化鋇溶液混合

Fe3++SO42-+Ba2++3OH- =

Fe(OH)3↓+BaSO4↓

正確

C

醋酸銨溶于水

CH3COO—+NH4+ CH3COOH++NH3·H2O

錯誤,陰離子水解相互促進(jìn),應(yīng)該用“=”號

D

用惰性電極電解氯化銅和氯化鈉的混合溶液一段時間

陰極:2Cu2++4e-= 2Cu

陽極:4OH--4e-= 2H2O+O2↑

錯誤,該陰陽兩極反應(yīng)不可能同時發(fā)生

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年山東省新校高三4月模擬化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)Cu3N具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能,在電子工業(yè)領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、國防領(lǐng)域、通訊領(lǐng)域以及光學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中,發(fā)揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。

(1)與N3-含有相同電子數(shù)的三原子分子的空間構(gòu)型是 。

(2)Cu具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性,請解釋Cu具有導(dǎo)電性的原因 。

(3)在Cu的催化作用下,乙醇可被空氣氧化為乙醛,乙醛分子中碳原子的雜化方式是__________,乙醛分子中H—C—O的鍵角__________乙醇分子中的H—C—O的鍵角(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(4)Cu+的核外電子排布式為 ,其在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu,但CuO在高溫下會分解成Cu2O,試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO為何會生成Cu2O 。

(5)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),其中的兩個H2O被Cl-取代有兩種不同的結(jié)構(gòu),試畫出[Cu(H2O)2(Cl)2]具有極性的分子的結(jié)構(gòu)式 。

(6)Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,N3-的配位數(shù)為__________,Cu+半徑為a pm,N3-半徑為b pm,Cu3N的密度__________g/cm3。(阿伏加德羅為常數(shù)用NA表示)

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年山東省新校高三4月模擬化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列離子方式書寫正確的是

A.已知電離平衡常數(shù):H2CO3>HClO>HCO3-,向NaClO溶液中通入少量CO22ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO32-

B.向Fe(NO3)2和NaBr混合溶液中滴加稀鹽酸:6Br-+8H++2NO3-=3Br2+2NO↑+4H2O

C.Na2S溶液中滴加NaClO溶液:S2-+ClO–+H2O=S↓+Cl-+2OH-

D.雙氧水使酸性KMnO4溶液褪色:2MnO4-+5H2O2=2Mn2++5O2↑+6OH-+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年安徽省淮北市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

煤矸石是采煤和洗煤時的廢棄物,其主要成分是Al2O3、SiO2,另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(如Ga等)。下列關(guān)于煤矸石的說法正確的是

A.可用于生產(chǎn)矸石水泥、耐火磚等建筑材料

B.煤矸石中的金屬氧化物均為堿性氧化物

C.P2O5和SO3對應(yīng)水化物的酸性較強(qiáng)的是 H3PO4

D.鋁比鎵活潑,能電解GaCl3水溶液制備鎵單質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年安徽省黃山市高三畢業(yè)班第二次質(zhì)量檢測理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(15分)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:

(注:Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80℃)

(1)電解精煉銀時,電解質(zhì)溶液可選用 ;濾渣A與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(2)固體混合物B的組成為 ;過濾得到固體B時,實(shí)驗(yàn)室如何進(jìn)行洗滌操作? 。

(3)在第一步過濾所得的CuSO4溶液中含有過量的硫酸,若要用該溶液來檢測糖尿病需要對溶液進(jìn)行哪些處理 。檢測糖尿病時發(fā)生的反應(yīng)方程 。

(4)完成煅燒過程中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式: CuO+ Al2O2CuAlO2+ ↑。

(5)理論上生產(chǎn)6.15kgCuAlO2需要含銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%的銀銅合金廢料 kg。

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015浙江省臺州市高一下學(xué)期第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

某氣態(tài)烴1體積只能與1體積HBr發(fā)生加成反應(yīng),生成溴代烷,此溴代烷1mol可與7mol Cl2發(fā)生完全取代反應(yīng),則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為

A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2

C.CH3CH3 D.CH2=CH—CH=CH2

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015四川省邛崍市高一下學(xué)期第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

如果發(fā)現(xiàn)了原子序數(shù)為116的元素,下列敘述不正確是

①位于第七周期;

②是非金屬元素;

③最外電子層含有6個電子;

④沒有放射性;

⑤屬于氧族元素;

⑥屬于鹵素。

A.②④⑥ B.①③⑥ C.①③⑤ D.②③⑤

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