過量排放含氮廢水,會(huì)引起水體污染。含NH+4的廢水脫氮方法主要有吹脫法、NaClO氧化法等,某小組研究廢水除氮方法,測定廢水中氨氮含量,并探究含氮化合物的性質(zhì)。
【氨氮去除】
Ⅰ.吹脫法
(1)加入Ca(OH)2的目的是 將NH+4轉(zhuǎn)化為NH3,有利于廢水中氮元素降低將NH+4轉(zhuǎn)化為NH3,有利于廢水中氮元素降低。用熱空氣吹脫效果更好,原因是 溫度升高,有利于NH3?H2O分解,NH3的溶解度降低,更易被吹出溫度升高,有利于NH3?H2O分解,NH3的溶解度降低,更易被吹出。
Ⅱ.NaClO氧化法
一定條件下,溶液pH對(duì)NaClO去除NH+4能力的影響如圖所示。
已知:HClO的氧化性比NaClO強(qiáng)。
(2)pH=5時(shí),將NaClO溶液氧化NH+4的方程式為:3ClO-+2NH+4=N2+3Cl-+3H2O+2H+,若有6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氮?dú)庖莩?,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 1.8NA1.8NA。由圖分析可知,去除氨氮廢水適宜的pH約為7-8,當(dāng)pH大于8時(shí),氨氮去除率隨pH升高而降低的可能的原因是 HClO的氧化性比NaClO強(qiáng),pH大于8時(shí),堿性增強(qiáng),HClO轉(zhuǎn)化為次氯酸鹽,氧化性減弱HClO的氧化性比NaClO強(qiáng),pH大于8時(shí),堿性增強(qiáng),HClO轉(zhuǎn)化為次氯酸鹽,氧化性減弱。
【氨氮含量測定】
研究小組用如圖裝置測定(部分夾持裝置省略):
(3)①B中盛裝的物質(zhì)為 堿石灰堿石灰;裝置D的作用是 防止空氣中的水進(jìn)入C中防止空氣中的水進(jìn)入C中。
②反應(yīng)結(jié)束后,C裝置增重1.53克,則廢水中氨氮(以氨氣計(jì))的物質(zhì)的量濃度為 0.90.9mol/L。
【含氮化合物的性質(zhì)研究】
某同學(xué)看到“利用零價(jià)鐵還原NO-3脫除地下水中硝酸鹽”的報(bào)道后,利用如圖裝置探究鐵粉與KNO3溶液的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)如下:
ⅰ.打開彈簧夾,緩慢通入N2,并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行;
ⅱ.加入pH已調(diào)至2.5的KNO3酸性溶液100mL,一段時(shí)間后鐵屑部分溶解,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色;待鐵粉不再溶解靜置后發(fā)現(xiàn),剩余固體表面有少量白色物質(zhì)附著;
ⅲ.過濾剩余固體時(shí),表面的白色物質(zhì)立即變?yōu)榛揖G色后又迅速變?yōu)榧t褐色;
ⅳ.檢測到濾液中存在NO-3、NH+4和Fe2+。
(4)通入N2并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?避免空氣中氧氣對(duì)Fe與NO-3離子反應(yīng)的干擾避免空氣中氧氣對(duì)Fe與NO-3離子反應(yīng)的干擾,用化學(xué)方程式解釋iii中白色固體變?yōu)榧t褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。取iv中少量濾液,向其中加入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再加入幾滴稀硫酸,溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 溶液中存在Fe2+、NO-3離子,加入硫酸,酸性增強(qiáng),將Fe2+氧化成Fe3+溶液中存在Fe2+、NO-3離子,加入硫酸,酸性增強(qiáng),將Fe2+氧化成Fe3+。
NH
+
4
NH
+
4
NH
+
4
NH
+
4
NH
+
4
NH
+
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NO
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3
NO
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3
NH
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4
NO
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NO
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3
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3
NO
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3
【考點(diǎn)】探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量;“三廢”處理與環(huán)境保護(hù).
【答案】將轉(zhuǎn)化為NH3,有利于廢水中氮元素降低;溫度升高,有利于NH3?H2O分解,NH3的溶解度降低,更易被吹出;1.8NA;HClO的氧化性比NaClO強(qiáng),pH大于8時(shí),堿性增強(qiáng),HClO轉(zhuǎn)化為次氯酸鹽,氧化性減弱;堿石灰;防止空氣中的水進(jìn)入C中;0.9;避免空氣中氧氣對(duì)Fe與離子反應(yīng)的干擾;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;溶液中存在Fe2+、離子,加入硫酸,酸性增強(qiáng),將Fe2+氧化成Fe3+
NH
+
4
NO
-
3
NO
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:1難度:0.6
相似題
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1.某化學(xué)興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知?dú)怏w的成分.該小組成員將氣體通入澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清,由此該小組成員對(duì)氣體的成分提出猜想.
【提出猜想】
猜想1:
猜想2:
猜想3:氣體為CO2和SO2的混合氣體。
為了驗(yàn)證猜想,該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究.
【實(shí)驗(yàn)探究】該小組同學(xué)按如圖所示裝置,將氣體從a端通入,則;
(1)B中應(yīng)該裝
A.氫氧化鈉溶液 B.酸性高錳酸鉀溶液 C.飽和碳酸鈉溶液 D.飽和碳酸氫鈉
(2)A中品紅溶液的作用是
(3)D中澄清石灰水的作用是
通過該實(shí)驗(yàn),該小組同學(xué)觀察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
①A中品紅溶液褪色 ②C中品紅溶液不褪色 ③D中澄清石灰水變渾濁
【得出結(jié)論】
(4)由上述現(xiàn)象該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體為發(fā)布:2024/12/30 7:0:1組卷:5引用:4難度:0.1 -
2.為探究礦石樣品X(僅含兩種元素)的組成和性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)并完成如圖實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)回答:
(1)X含有的元素
(2)X的化學(xué)式
(3)紅褐色沉淀C是
(4)氣體D通入足量H2O2中發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:13引用:3難度:0.7 -
3.煤氣化是有效利用化石能源手段之一,有關(guān)反應(yīng)如下:
①C+H2OCO+H2 ②CO+H2O高溫CO2+H2一定條件
獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
[實(shí)驗(yàn)]使水蒸氣通過灼熱的焦炭,收集反應(yīng)后流出的氣體。
[提出假設(shè)]對(duì)氣體的成分提出了三種假設(shè)。
假設(shè)1:該氣體是 CO、H2。
假設(shè)2:該氣體是 CO、H2、H2O。
(1)假設(shè)3:
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)]
他們擬用下圖中提供的儀器,選擇必要的試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,實(shí)驗(yàn)前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡)。
(2)按氣流從左至右連接各儀器,用題中小寫字母表示接口的連接順序(儀器可重復(fù)使用):
混合氣→dc→
(3)儀器A中需加入試劑的是
(4)儀器B中需加入試劑的名稱是
[思考與交流]
(5)本實(shí)驗(yàn)的尾氣需要處理,處理的方法為
(6)某同學(xué)認(rèn)為增加焦炭的量可以提高化學(xué)反應(yīng)①的速率,你是否同意他的說法,并簡述理由發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:28引用:4難度:0.5
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