【題目】“千年大計、國家大事”,雄安新區(qū)無疑是今年最受矚目的地區(qū)。不過,近日媒體報道河北廊坊、天津等地存在超大規(guī)模的工業(yè)污水滲坑,給雄安新區(qū)的水環(huán)境帶來隱患,目前正采用多種方法對污水進行處理,改善水資源狀況。

(1)在微生物作用的條件下,廢水中的NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)氧化成NO3-,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

①第一步反應(yīng)是______反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”),判新依據(jù)是_________。1mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學(xué)方程式為_____________。

②一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。若該過程中CH3OH反應(yīng)生成CO2,則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為______.

2)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色到橙黃色的氣體,是國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑,可以投入廢水中清除污染物。

①二氧化氯可以將廢水中的氰化物(CN-)氧化成兩種無污染氣體.寫出離子方程式________。

②廢水中的重金屬離子的危害性很大,二氧化氯能夠在弱酸性溶液中把二價錳離子氧化成不溶于水的二氧化錳(MnO2),寫出反應(yīng)的離子方程式_______________

【答案】 放熱 △H=-273kJ/mol(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量) NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) △H=-346kJ/mol 5:6 2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-

【解析】(1)①從圖中得到第一步反應(yīng)的反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,所以是放熱反應(yīng)。從左圖得到NH4+(aq)+3/2O2(g)=2H+(aq)+NO2-(aq)+H2O(l) H=-273kJ/mol;從右圖得到NO2(aq)+1/2O2(g) = NO3(aq) H=-73kJ/mol;兩個方程式相加得到:NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) H=-346kJ/mol。

明顯得到氧化劑為HNO3還原劑為CH3OH。CH3OH中的C為-2價(有機物中一般默認H為+1價,O為-2價),生成的CO2中C為+4價,所以一個CH3OH在反應(yīng)中失去6個電子。HNO3中N為+5價,反應(yīng)后生成的N2中N為0價,所以一個HNO3得到5個電子。為保證得失電子守恒,還原劑(CH3OH)和氧化劑(HNO3)的物質(zhì)的量之比為5:6。

(2)①二氧化氯可以將廢水中的氰化物(CN-)氧化成兩種無污染氣體,這兩種無污染的氣體只能是二氧化碳和氮氣,二氧化氯本身被還原的產(chǎn)物應(yīng)該是氯離子。CNC+2,N -3,所以CN要升高2+3=5,ClO2降低5價,根據(jù)化合價升降相等和原子個數(shù)守恒配平,得到:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-。

二氧化氯能夠在弱酸性溶液中把二價錳離子氧化成不溶于水的二氧化錳(MnO2),本身被還原轉(zhuǎn)化為氯離子,根據(jù)化合價升降相等和原子個數(shù)守恒配平,得到:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是(

A. 稀硫酸 B. H2 C. NaCl D. 青銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )
A.對于有氣體參與的反應(yīng),增大壓強,活化分子總數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大
B.對放熱反應(yīng)而言,升高溫度,活化分子百分數(shù)減少,化學(xué)反應(yīng)速率減小
C.活化分子間發(fā)生的碰撞為有效碰撞
D.使用催化劑,活化分子百分數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】0.5mol某元素的單質(zhì)直接與氯氣反應(yīng)后,質(zhì)量增加了17.75g,該元素是

A.AlB.KC.FeD.Zn

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲醇是重要的化工原料,利用煤化工中生產(chǎn)的CO和H2可制取甲醇,發(fā)生的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-99kJ/mol。

(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法,錯誤的是___________。

A.消耗CO和消耗CH3OH的速率相等時,說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

B.升高溫度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大

C.使用催化劑,可以提高CO的轉(zhuǎn)化率

D.增大壓強,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不變

(2)在某溫度時,將1.0mol CO 與2.0 mol H2充入2 L的空鋼瓶中,發(fā)生上述反應(yīng),在第5 min時達到化學(xué)平衡狀態(tài),此時甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)為10%。甲醇濃度的變化狀況如圖所示:

①從反應(yīng)開始到5 min 時,生成甲醇的平均速率為________

②5 min 時達到平衡,H2的平衡轉(zhuǎn)化率α=_____%.化學(xué)平衡常數(shù)K= _______。

③1min 時的v正(CH3OH)______ 4min 時v逆(CH3OH ) (填“大于“小于“或“等于”)。

④若將鋼瓶換成同容積的絕熱鋼瓶,重復(fù)上述實驗,平衡時甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)_____0.1(填“>”“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒,是中學(xué)化學(xué)常見的氧化劑。工業(yè)上,用軟錳礦( 主要成分MnO2)制高錳酸鉀的流程如下(部分條件和產(chǎn)物省略):

請回答下列問題:

(1)在“水浸”過程中,提高K2MnO4浸出率(浸出的K2MnO4質(zhì)量與“熔塊”質(zhì)量之比)的措施有_______( 至少寫出兩點)。

(2)“熔融”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

(3)CO2 與K2MnO4反應(yīng)的離子方程式為___________。

(4)“電解”過程中使用的是惰性電極,則:

①陽極反應(yīng)的方程式為__________。

②陰極附近溶液的pH將__________。(填“增大”“減小” 或“ 不變”)。

(5)在上述過程中產(chǎn)生的Mn2+會對環(huán)境造成污染。工業(yè)上,通過調(diào)節(jié)pH使廢水中的Mn2+形成Mn(OH)2 沉淀。當(dāng)pH=10時,溶液中的c(Mn2+)=______(已知:Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13。相關(guān)數(shù)據(jù)均在常溫下測定)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】500 多年前,一艘載著天然蘇打晶體(Na2CO3·10H2O)的商船在航行中擱淺,船員們便在附近的沙灘上用幾塊蘇打晶體支鍋煮飯。之后他們驚奇地發(fā)現(xiàn),在蘇打與沙粒接觸的地方出現(xiàn)了許多晶瑩發(fā)亮的珠子。回答下列問題:

1沙灘上沙粒的主要成分為_______(填化學(xué)式)。

2上述晶瑩發(fā)亮的珠子可能是______(填字母)。

A. 水晶顆粒 B.無水碳酸鈉 C.晶體硅 D.玻璃珠

3生成該珠子時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

4氫氟酸常用作玻璃的蝕刻劑,原因是______________(用化學(xué)方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組在實驗室進行硫的化合物系列實驗。

Ⅰ.驗證H2SO3的酸性比H2CO3強,甲同學(xué)設(shè)計下圖裝置。

(1)試劑X的作用是_______

(2)當(dāng)觀察到_______,即證明H2SO3的酸性比H2CO3強。

.研究鐵與硫酸的反應(yīng)。

已知: H2SO4的沸點為338.2℃。

a.乙同學(xué)設(shè)計如下表所示的實驗1、2:

實驗

試劑

現(xiàn)象

1

螺旋狀鐵絲、稀硫酸

鐵絲表面有大量氣體產(chǎn)生。

2

螺旋狀鐵絲、濃硫酸

鐵絲表面迅速發(fā)黑(Fe3O4),有少量氣體產(chǎn)生,反應(yīng)很快停止。

(3)上述實驗中,鐵絲繞成螺旋狀的目的是_______。

(4)實驗1中,鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_______

(5)實險2中的現(xiàn)象常被稱為_______。

b.丙同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置的實驗3:

加熱試管A,溫度保持在250℃~300℃,產(chǎn)生大量氣體,B中品紅褪色,D處始終未檢測到可燃性氣體,實驗結(jié)束后,檢驗到A的溶液中既有Fe3+又有Fe2+

(6)A中產(chǎn)生的氣體是_______; 請設(shè)計實驗方案檢測裝置A的溶液中含有Fe3+_______ (簡要說明操作、試劑、現(xiàn)象和結(jié)論)。

(7)分析實驗1、2、3,可知影響鐵和硫酸反應(yīng)產(chǎn)物多樣性的因素有_______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列原子中可以形成+1價陽離子的是(

A.核電荷數(shù)為13

B.質(zhì)子數(shù)為17

C.M層電子數(shù)比L層少6

D.質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12

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