氮的化合物是重要的化工原料,其轉(zhuǎn)化一直是化學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步驟,探究氨催化氧化反應(yīng)的裝置如圖1所示:
①氨催化氧化時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物N2O。生成含等物質(zhì)的量氮元素的NO與N2O時(shí),消耗的O2的物質(zhì)的量之比為 5:45:4。
②一段時(shí)間后,觀察到裝置M中有白煙生成,該白煙成分是 NH4NO3NH4NO3(寫化學(xué)式)。
③再經(jīng)過一段時(shí)間觀察到裝置N中溶液變成藍(lán)色,裝置N中溶液變成藍(lán)色的原因是 NH3在催化條件下被氧化成NO,NO再進(jìn)一步被氧化為NO2,NO2和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸和Cu反應(yīng)生成硝酸銅NH3在催化條件下被氧化成NO,NO再進(jìn)一步被氧化為NO2,NO2和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸和Cu反應(yīng)生成硝酸銅。
(2)可用ClO2將氮氧化物轉(zhuǎn)化成NO-3。向1L含200mgClO2的溶液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)至堿性,ClO2轉(zhuǎn)化為去除氮氧化物效果更好的NaClO2,再通入NO氣體進(jìn)行反應(yīng)。堿性條件下NaClO2去除NO反應(yīng)的離子方程式為 3ClO-2+4NO+4OH-=3Cl-+4NO-3+2H2O3ClO-2+4NO+4OH-=3Cl-+4NO-3+2H2O。
(3)納米鐵粉可去除水中的NO-3??刂破渌麠l件不變,用納米鐵粉還原水體中的NO-3,測得溶液中含氮物質(zhì)(NO-3、NO-2、NH+4)濃度隨時(shí)間變化如圖2所示:
①Fe去除水中的NO-3的機(jī)理:NO-3得到納米鐵粉失去的電子轉(zhuǎn)化為NO-2,極少量NO在納米鐵粉或Cu表面得到電子轉(zhuǎn)化為NH+4。與不添加少量銅粉相比,添加少量銅粉時(shí)去除NO-3效率更高,主要原因是 加入少量銅粉后形成銅鐵原電池,加快了反應(yīng)速率,因此除去NO-3的效率更高加入少量銅粉后形成銅鐵原電池,加快了反應(yīng)速率,因此除去NO-3的效率更高。
②與初始溶液中NO-3濃度相比,反應(yīng)后溶液中所有含氮物質(zhì)(NO-3、NO-2、NH+4)總濃度減小,原因是 反應(yīng)過程中有部分NO-3被還原為N2逸出溶液(或還原為難溶于水的氣體)反應(yīng)過程中有部分NO-3被還原為N2逸出溶液(或還原為難溶于水的氣體)。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;氨的化學(xué)性質(zhì).
【答案】5:4;NH4NO3;NH3在催化條件下被氧化成NO,NO再進(jìn)一步被氧化為NO2,NO2和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸和Cu反應(yīng)生成硝酸銅;3+4NO+4OH-=3Cl-+4+2H2O;加入少量銅粉后形成銅鐵原電池,加快了反應(yīng)速率,因此除去的效率更高;反應(yīng)過程中有部分被還原為N2逸出溶液(或還原為難溶于水的氣體)
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:1難度:0.6
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