【题目】传统的生物脱氮主要包括有氧条件下的硝化反应过程和缺氧环境下的反硝化反应过程,其工艺如下图所示。硝化过程中,先后被氧化为和。硝化过程中会使溶液酸度提高,需要加入NaHCO3进行中和;反硝化反应过程中,加入碳源(甲醇等有机物)将硝化反应中生成的和还原为N2,如:5CH3OH +6= 3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-
(1)请写出硝化生成的离子方程式:________。
(2)若1mol继续被氧化为,需消耗O2____L。(标准状况)
(3)现在很多国家采用半硝化工艺(ANAMMOX) ,工作原理如下图所示:
①写出厌氧氨氧化时与发生反应的离子方程式______。
②若采用该方法,请判断是否需要加入碳源(甲醇),并简述理由______。
(4)研究发现,脱氮工艺常会产生一种温室气体N2O,目前普遍认为形成于硝化阶段,则生成N2O的可能原因是________。
【答案】2+3O2=2+2H2O+4H+或2+4+3O2=2+ 6H2O + 4CO2↑ 11.2L + =N2↑+2H2O 不需要,因为和正好反应完全生成N2 O2不足,未被完全氧化为NO2,N元素被氧化为N2O
【解析】
(1)硝化反应在有氧条件发生,所以氧气作为氧化剂将氧化成,氧气被还原为-2价,则一个氧气得到4个电子,→,N元素化合价升高6价,所以氧气和铵根的系数比为3:2,再结合元素守恒可得离子方程式为2+3O2=2+2H2O+4H+,若考虑到加入碳酸氢钠中和的过程,也可以写成2+4+3O2=2+ 6H2O + 4CO2↑;
(2)被氧化成化合价升高2价,则1mol失去2mol电子,根据电子守恒可知需要0.5molO2来得到这些电子,0.5molO2在标况下的体积为11.2L;
(3)①据图可知和按照1:1的比例反应生成氮气,离子方程式为+=N2↑+2H2O;
②因为和正好反应完全生成N2,所以不需要另外的还原剂;
(4)O2不足,未被完全氧化为NO2,N元素被氧化为N2O。
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【题目】常温下,用0.1 mol·L-1的盐酸和25.00 mL 0.1 mol·L-1氨水混合。
(1)当加入10.00 mL稀盐酸时,溶液中的溶质是________(填化学式),溶液的pH______(填“>”、“<”或“=”)7。
(2)当某一时刻溶液中c(NH4+)=c(Cl-),此时溶液的pH____(填“>”、“<”或“=”)7。所加的盐酸体积V ____(填“>”、“<”或“=”)25.00 mL。其原因是_______。
(3)某一时刻溶液中会不会存在:c(Cl-)>c(NH4+),且c(OH-)>c(H+)的关系?_____(填“会”或“不会”)。其原因是________。
(4)已知常温时 ,K(NH3·H2O)=1.8×10-5 当V(HCl)=12.50 mL时,下列离子浓度的大小关系是: c(Cl-) ___ c(NH4+) ,c(OH-) ___ c(H+)。(填“>”、“<”或“=”)。
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【题目】下列实验操作都能够达到预期目的是
A.用pH试纸测定溶液的pH时,需先用蒸馏水润湿试纸,并测得某溶液pH为
B.中和pH与体积均相同的NaOH溶液和氨水,结果消耗的物质的量一样多
C.酸碱中和滴定的终点是指酸和碱恰好完全反应,此时溶液一定呈中性
D.在HCl气氛中蒸干溶液能到得纯净的无水氯化铝
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【题目】用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,进行酸碱中和滴定时,无论是酸往碱中滴还是碱往酸中滴,下列操作都会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
B.滴定过程中不慎有液体溅出
C.滴定前仰视读数,滴定后读数正确
D.碱式滴定管未用待测液润洗
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【题目】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,废气的处理已成为研究的热点,图1是以为主要原料的化工产品的生产过程。
(1)关于侯氏制碱法,回答下列问题:
①写出的电子式______。
②实验室制取的化学方程式______。
③由侯氏制碱法获得分为两步:
I.
II.______。
(2)尿素是重要的氮肥,请写出由生产尿素的化学方程式______。
(3)催化加氢制取汽油过程中发生如下反应:
已知:在一定温度下,10L的密闭容器中,通入和,反应过程如图2所示,回答下列问题:
①计算该温度下反应的平衡常数______。
②下列可以判断该反应达到平衡状态的是______。
单位时间内,的减少量等于CO的生成量
反应容器内的压强不发生变化
混合气体中的浓度不再发生改变
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【题目】常温下,取20mL某浓度的HCl作为待测液,用一定物质的量浓度的NaOH溶液进行滴定假设盐酸与NaOH溶液混合后体积变化忽略不计,滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列叙述正确的是
A.所用HCl的浓度是,NaOH溶液浓度为
B.在B点,溶液中离子浓度关系为:
C.A.三点水的电离程度大小依次为:
D.滴定前,锥形瓶用待测液润洗,导致HCl浓度偏低
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【题目】在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,把重铬酸钾溶于水配成稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈__________色,因为_________。
(2)向已加入NaOH溶液的1中再加入过量稀硫酸,则溶液呈__________色,因为__________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)则平衡____________________,溶液颜色将____________________。
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【题目】回答下列问题:
(1)工业上常用铝土矿冶炼金属铝。
①铝土矿的主要成分为和,其中属于____________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物;
②冶炼过程中需要用到氨,氨溶于水所得溶液呈____________(填“酸性”或“碱性”);
③利用金属活动性的不同,可以采用不同的冶炼方法,制取单质铝应采取_____________(填“热还原法”或“电解法”)。
(2)工业上合成氨的反应为:,一定条件下,将和置于的密闭容器中,后测得为。
①用表示该反应的速率为___________;
②其他条件不变时,再通入,该反应的速率将_____________(填“增大”或“减小”)。
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【题目】磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。下图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是( )
A.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体
B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电
C.磷化硼晶体中每个原子均形成4条共价键
D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同
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