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【題目】水體富營養(yǎng)化是由于水體中N、P等營養(yǎng)鹽含量過多而引起的水質污染現象。去除水體中N、P的方法很多。

(1)化學沉淀法去除水體中的PO，常用的化合物有AlCl3、Ca(OH)2等。

①AlCl3溶液中Al3+水解的離子方程式為___。

②Ca5(PO4)3OH的Ksp為6.8×10-37，其溶度積常數表達式為Ksp[Ca5(PO4)3OH]=___。

(2)為探究將廢水中氨態(tài)氮(NH3—N)和PO同時去除，按n(NH4Cl):n(Na2HPO4):n(MgCl2)=1:1:1加入水中，實驗測得不同pH下，氨態(tài)氮和PO的去除率如圖(a)所示：

已知：(I)去除的主要反應為：Mg2++NH+HPO+6H2OMgNH4PO4·6H2O↓+H+，

(II)室溫時，Ksp(MgNH4PO4·6H2O)=2.5×10-13，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Mg3(PO4)2]= 6.3×10-31。

①pH在8.5～10.5時，氨態(tài)氮和PO去除率隨pH增大而增大，其原因是___ (從平衡移動角度說明)。

②當pH＞10.5時，氨態(tài)氮和PO去除率隨pH增大而減小，其原因是___(從平衡移動角度說明)。

(3)一種浸沒式SMDDC電池可用于去除地下水中硝態(tài)氮，其裝置如圖(b)所示：

①裝置工作時，H+向___極(填“X”或“Y")室遷移。

②X極上(CH2O)n→CO2的電極反應式為___；Y極上NO→N2的電極反應式為___。

【答案】Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ c5(Ca2+)·c3(PO)·c(OHˉ) 產物中H+與OHˉ結合生成H2O，使平衡右移 生成Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀，c(Mg2+)減小，使平衡左移 Y (CH2O)n+nH2O－4ne-=nCO2↑+4nH+ 2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O

【解析】

(1)①鋁離子水解的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+；

②Ca5(PO4)3OH的水溶液中存在沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OHˉ所以Ksp[Ca5(PO4)3OH]= c5(Ca2+)·c3(PO)·c(OHˉ)；

(2)①去除的主要反應為：Mg2++NH+HPO+6H2OMgNH4PO4·6H2O↓+H+，pH在8.5～10.5時，產物中H+與OHˉ結合生成H2O，使平衡右移，氨態(tài)氮和PO去除率隨pH增大而增大；

②pH過大時，生成Mg(OH)2沉淀，同時HPO與氫氧根反應生成PO，從而產生Mg3(PO4)2沉淀，c(Mg2+)減小，使平衡左移，氨態(tài)氮和PO去除率隨pH增大而減��；

(3)①據圖可知放電過程中NO轉化為N2被還原，所以Y極為電池的正極，則X極為電池的負極。裝置工作時為原電池，原電池中陽離子向正極移動，所以H+向Y室移動；

②X極上(CH2O)n失電子被氧化生成CO2和H+，根據電子守恒和元素守恒可得電極反應式為(CH2O)n+nH2O－4ne-=nCO2↑+4nH+；Y極上中NO得電子被還原為N2，根據電子守恒和元素守恒可得電極反應式為2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】x mol的鐵鋁合金完全溶于1L某稀硝酸后，生成了y mol的NO(無其他還原產物).則關于該反應的下列說法中，不正確的是（ ）

A.在該反應中，硝酸既顯氧化性，又顯酸性

B.根據題中所給條件，無法計算出硝酸的物質的量濃度

C.參加反應的硝酸的物質的量為4y mol

D.若將生成的NO與O2混合溶于水被完全吸收，需標準狀況下O2的體積是11.2y L

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上，通常采用電解法處理酸性廢水中的，裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是

A.石墨極上發(fā)生氧化反應

B.陽極的電極反應式為

C.除去的反應：

D.隨著電解的進行，石墨極附近電解質溶液的pH會減小

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某學習小組探究Mg與NaHCO3溶液反應的機理，做了如下探究。

實驗一：

實驗A

實驗B

操作

在注射器中加入過量鎂片(擦去表面氧化膜)，吸入15mL飽和NaHCO3溶液。

在注射器中加入過量鎂片(擦去表面氧化膜)，吸入15mL蒸餾水。

現象

有氣體產生，20min后注射器內壁和底部產生大量白色沉淀

緩慢產生氣體

（1）實驗B的目的是___。

實驗二：

（2）根據實驗二，實驗A中產生的氣體是___。(填分子式)

實驗三：分別取少量實驗A和B的上層清液于兩支試管中，各加入2滴BaCl2溶液，A中立即產生白色沉淀，B中無明顯現象。

（3）實驗三說明Mg與NaHCO3溶液反應產生了___(填離子符號)。

實驗四：該小組同學對實驗A中產生的白色沉淀做出如下猜測：并用圖所示裝置進行實驗，進一步確定白色沉淀的成分。

猜測1：白色不溶物可能為Mg(OH)2

猜測2：白色不溶物可能為MgCO3

猜測3：白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2xMgCO3]

（4）若用裝置A、B組合進行實驗，B中有白色渾濁，則猜想___不正確；將裝置按A、C、B的順序組合進行實驗，當出現___現象時，猜想3是正確的。

實驗五：用圖所示裝置測定堿式碳酸鎂[yMg(OH)2xMgCO3]的組成：

（5）稱取干燥、純凈的白色不溶物7.36g，充分加熱至不再產生氣體為止，并使分解產生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗后裝置A增重0.72g，裝置B增重2.64g。裝置C的作用是___，白色不溶物的化學式為___。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】肼(N2H4)為二元弱堿，在水中的電離方式與NH3相似。25℃時，水合肼(N2H4·H2O)的電離常數K1、K2依次為9.55×10-7、1.26×10-15。下列推測或敘述一定錯誤的是

A.N2H4易溶于水和乙醇

B.N2H4分子中所有原子處于同一平面

C.N2H6Cl2溶液中：2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)

D.25°C時，反應H++N2H4N2H的平衡常數K=9.55×107

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，可由H2與CO或CO2反應制備，主要用于制備羧基甲酯等。

(1)水楊酸甲酯是無色透明油狀液體，密度為1.54g·cm-3，常作為醫(yī)藥制劑的賦香劑。制備及提純水楊酸甲酯的實驗步驟如下：

步驟1.在三口燒瓶中加入3.5g(0.025mol)水楊酸、15mL(0.375mol)甲醇、1mL濃硫酸，幾粒沸石，在85~95℃加熱回流1.5h(裝置如圖所示)。

步驟2.向回收甲醇后剩余液中加入10mL水，振蕩、靜置，分液出有機相。

步驟3.有機相依次用水、10%Na2CO3溶液、水洗滌。

步驟4.干燥，蒸餾并收集221~224℃餾分。

①圖中儀器W的名稱是___。

②步驟3，第一次水洗的主要目的是___；第二次水洗的目的是___。

③合成水楊酸甲酯的化學方程式為___；實驗中加入過量甲醇的目的是___。

(2)工業(yè)上制備甲醇的主要反應有：

(Ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 平衡常數K1

(Ⅱ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 平衡常數K2

(Ⅲ)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3 平衡常數K3

維持=75：25，CO、CO2以及n(CO2)：n(CO)=1：2，用不同催化劑時甲醇的產率隨溫度的變化如圖所示：

①平衡常數K3=___(用K1、K2表示)；△H1___0(填“>"或“<”)。

②下列敘述正確的是___ (填標號)。

A.催化劑Cu/ZnO不能催化反應(I)

B.催化劑Cu/ZnO在溫度低于480K時活性很低

C.圖中a點所示條件下，延長反應時間能提高甲醇的產率

D.圖中b點所示條件下，若增加H2的濃度不能提高甲醇的產率

③400K時向某恒容密閉容器中充入CO和H2，使c(CO)=0.10mol·L-1，c(H2)=0.20mol·L-1，且只發(fā)生反應(II)；平衡時c(CH3OH)=0.08mol·L-1。該溫度下反應(II)的平衡常數為___。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】實驗室用燃燒法測定某固體有機物的分子組成，測定裝置圖所示（夾持儀器、酒精燈等已略去）。

取放入裝置中，通入過量燃燒，生成和，請回答下列有關問題：

（1）通入過量的目的是_________。

（2）裝置的作用是________________，裝置的作用是___________。

（3）通過該實驗能否確定中是否含有氧原子________（填“能”或“不能”）。

（4）若的摩爾質量為，裝置增重，裝置增重，則的分子式為________。

（5）寫出燃燒的化學方程式：________________。

（6）可發(fā)生水解反應，可水解生成2種互為同分異構體的產物，且這兩種產物均為，則在催化劑作用下水解的化學方程式為_____。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】數十年來，化學工作者對碳的氧化物和氫化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果。已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393 kJ·mol－1

2CO (g)＋O2(g)＝2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol－1

（1）工業(yè)上常采用將水蒸氣噴到灼熱的炭層上實現煤的氣化（制得CO、H2），該反應的熱化學方程式是_______________。

（2）上述煤氣化過程中需向炭層交替噴入空氣和水蒸氣，噴入空氣的目的是__________；該氣化氣可在加熱和催化劑下合成液體燃料甲醇，該反應方程式為_______________。

（3）電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應得到。

第一步：2CH3OH(g) === HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0

第二步：HCOOCH3(g) === CH3OH(g) +CO(g) △H>0

則以甲醇制一氧化碳的反應為___________反應（填“吸熱”、“放熱”）。

（4）科學家用氮化鎵材料與銅組裝如圖的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現了以

CO2和H2O合成CH4。

①寫出銅電極表面的電極反應式____________。

②為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量___________（選填“氫氧化鈉”或“硫酸”）。

（5）天然氣也可重整生產化工原料，最近科學家們利用天然氣無氧催化重整獲得芳香烴X。由質譜分析得X的相對分子質量為106，其核磁共振氫譜如圖，則X的結構簡式為_____________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】取m g相對原子質量為M的某金屬與足量稀硫酸反應，在標準狀況下產生a L氫氣，該反應生成的硫酸鹽中金屬元素的化合價為(　　)

A. ＋aM/(22.4m) B. ＋am/(11.2M) C. ＋11.2m/(aM) D. ＋aM/(11.2m)

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