【题目】氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。
(2)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用: 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol ,则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2,写出A极的电极反应式: 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理: 。
【答案】(1)①N2+ 3H22NH3 ②4NH3 + 5O24NO + 6H2O
(2)①c(OH-)增大,使NH4++ OH-NH3·H2ONH3+ H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出②3.4
(3)①CH3COO-- 8e-+ 2H2O ="==" 2CO2+ 7H+,②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-:NH4++ 2O2="==" NO3- + 2H++ H2O;
NO3-在MFC电池正极转化为N2:2NO3- +12H++ 10e- ="==" N2 + 6H2O (2分)
【解析】试题分析:(1)①工业合成氨是利用氮气和氢气催化剂作用下高温高压反应生成氨气,反应的化学方程式为:N2+3H22NH3;
②氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用是c(OH-)增大,使NH4++OH-NH3H2ONH3+H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出;
②将1L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4mol,依据氮元素守恒2NH3~N2~6e-,
2NH3~N2~6e-,
2 6
n 6×10-4mol/L
n=2×10-4mol/L;水样中氨氮(以氨气计)含量=2×10-4mol/L×17g/mol=3.4×10-3g/L=3.4mg/L;
(3)①图示分析可知微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,NO3-离子在正极得到电子生成氮气发生还原反应,CH3COO-在原电池负极失电子生成二氧化碳气体,发生氧化反应,环境为酸性介质,则A极的电极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O═2CO2+7H+,B电极反应式为:2NO3-+12H++10e-═N2+6H2O;
②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,NH4++2O2═NO3-+2H++H2O,硝酸根离子在原电池正极发生还原反应生成氮气,2NO3-+12H++10e-═N2+6H2O。
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【题目】2015年8月12日,天津滨海新区爆炸事故确认有氰化钠(NaCN)、亚硝酸钠等,氰化钠毒性很强,遇水、酸会产生有毒易燃氰化氢气体。氰化氢的沸点只有26摄氏度,因此相当容易挥发进入空气,这就大大增加了中毒的风险。同时氰化钠遇到亚硝酸钠会发生爆炸。回答下列问题
(1)写出氰化钠遇水产生氰化氢的离子方程式
(2)爆炸现场约700吨的氰化钠大约需要900吨的双氧水来处理。氰化钠与双氧水相遇后,会释放出氨气同时析出白色晶体碳酸氢钠,使得氰化钠的毒性大大降低,写出氰化钠与双氧水反应的化学方程式 。
(3)氰化钠遇到亚硝酸钠能生成氧化钠和两种无污染的气体发生爆炸,写出化学反应方程式 。
(4)爆炸残留在废水中的CN- 可以用Cr2O72-处理,拟定下列流程进行废水处理,
① 上述处理废水流程中主要使用的方法是 ;
A.混凝法 B.中和法 C.沉淀法 D.氧化还原法
② 步骤②反应无气体放出,该反应的离子方程式为_______________________;
③ 步骤③中,每处理0.4 mol Cr2O72 - 时转移电子2.4 mol,该反应的离子方程式为 ___________;
④处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于FeⅡ[FexⅢCr(2-x)Ⅲ]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2O72-,需加入amol FeSO4·7H2O,下列结论正确的是 。
A.x=0.5,a=6 B.x=0.5,a=10 C.x=1.5,a=6 D.x=1.5,a=10
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【题目】某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
(1)Ⅰ图圆底烧瓶中反应的化学方程式是
(2)Ⅱ图中褪色的是 (填a或b),烧杯中反应的离子方程式是
(3)将Cu丝换成Fe丝,做Ⅲ实验,结果也能点燃,你认为Fe丝也可点燃的最确切的理由是 。
A.Fe与Cu都是金属元素 B.Fe的熔点比Cu高
C.Fe的密度比Cu小 D.Fe的金属性比Cu强
(4)将Ⅳ装置放置在光亮的地方(日光没有直接照射),一会儿后,观察到量筒壁上有油状液滴生成,量筒内液面上升。油状液滴的成分可能是(写分子式) ,量筒内液面上升的主要原因是_________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一种高效低毒的农药“杀灭菊酯”的合成路线如下:
合成1:
合成2:
合成3:
(1)中的官能团有____________________________(填名称)。
(2)C的结构简式为_____________;合成3中的有机反应类型为______________。
(3)在合成2中,第一步和第二步的顺序不能颠倒,理由是______________。
(4)写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式______________。
①含有2个苯环 ②分子中有4种不同化学环境的氢 ③能发生水解反应
(5)已知:
有机物E()是合成一种抗旱产药的重要中间体。根据已有知识并结合相关信息,写出以CH3Br和为有机原料(无机试剂和反应条件任选)合成E的路线流程图。合成路线流程图示例如下:
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【题目】科学研究表明,当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭,解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环:
(1)一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。下图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。
已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是:
已知E1=8.2 kJ·mol-1,则E2=__________kJ·mol-1。
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
① 该反应的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。
② 实验2条件下的平衡常数K= 。
③ 实验3中,若平衡时H2O的转化率为25%,则a/b=______。
④ 实验4,若900℃时,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2,溶液中没有晶体析出,则:
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是___________________________。
②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时,有阻碍溶液pH变化的作用),请解释其原理_____________________________________。
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【题目】现有a mol/L 的NaX和b mol/L的NaY两种盐溶液。下列说法正确的是
A. 若a=b且c(X-)= c(Y-)+ c(HY),则HX为强酸
B. 若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),则c(X-)+ c(OH-)> c(Y-)+ c(OH-)
C. 若a>b且c(X-)= c(Y-),则酸性HX>HY
D. 若两溶液等体积混合,则c(Na+)="(a+b)" mol/L(忽略混合过程中的体积变化)
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【题目】通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题:
(1)在酸式介质中,负极反应的物质为 ,正极反应的物质为 ,酸式电池的电极反应:
负极: ,正极: 。
电解质溶液pH的变化 (填“变大”,“变小”,“不变”)。
(2)在碱式介质中,碱式电池的电极反应:
负极: ,正极: 。
电解质溶液pH的变化 (填“变大”,“变小”,“不变”)。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是________。
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为_________________。
②放电时每转移3 mol电子,正极有________ mol K2FeO4被还原。
锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。
电池反应式为:Li1-xMnO4+Lix LiMnO4,下列有关说法不正确的是________。
A.放电时电池的正极反应式为:Li1-xMnO4+xLi++xe-===LiMnO4
B.放电过程中,石墨没有得失电子
C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D.充电时电池上标有“-”的电极应与外接电源的负极相连
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【题目】下面是某化学兴趣小组的同学学习元素周期律时设计的两套实验方案。
【实验一】实验步骤如下:
实验序号 | 实验步骤 |
① | 向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水 |
② | 将镁条投入1mol/L的稀盐酸中 |
③ | 将铝条投入1mol/L的稀盐酸中 |
(1)设计该实验方案的目的是:探究同周期元素的__________________________。
(2)实验①的现象是 ,反应的化学方程式是 。
【实验二】 为验证Cl2、Br2的非金属性强弱,设计了如下实验:(可供选择的试剂有:氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳)实验步骤如下图。
(3)试剂A是 ;试剂B是 ;试剂C是 。
(4)试剂C在实验中所起的作用是 ,加入C振荡、静置后看到的现象是: 。以上反应可以证明Cl2的非金属性_______(填“强于”或“弱于”)Br2的非金属性,反应的离子方程式为:_______________。
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【题目】短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如表所示。下列说法中,正确的是( )
A. W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B. Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C. 还原性:W->Z2-
D. Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
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