6.氮可以形成多種化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等.
(1)用次氯酸鈉氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O.
(2)污水中的NH4+可以用氧化鎂處理,發(fā)生如下反應(yīng):
MgO+H2O?Mg(OH)2       
Mg(OH)2+2NH4+?Mg2++2NH3•H2O.
①溫度對(duì)氮處理率的影響如圖1所示.在25℃前,升高溫度氮去除率增大的原因是升高溫度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出.
②剩余的氧化鎂,不會(huì)對(duì)廢水形成二次污染,理由是氧化鎂難溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不會(huì)形成二次污染.
(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脫氮工藝進(jìn)行處理在硝化細(xì)菌的作用下將NH4+氧化為NO3-(2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+;2HNO2+O2═2HNO3).

然后加入甲醇,甲醇和NO3-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒氣體.
①上述方法中,14g銨態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時(shí)需氧的質(zhì)量為64g.
②寫出加入甲醇后反應(yīng)的離子方程式:6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O.
(4)甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

分析 (1)用次氯酸鈉氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,次氯酸鈉被還原生成NaCl,還有水生成;
(2)①升高溫度NH3的溶解度降低;
②氧化鎂難溶于水中,不會(huì)形成二次污染;
(3)①根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算消耗氧氣;
②甲醇和NO3-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒氣體,應(yīng)是生成N2、CO2,反應(yīng)還生成水;
(4)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),由示意圖可知,甲醇在負(fù)極失去電子生成CO2與H+

解答 解:(1)用次氯酸鈉氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,次氯酸鈉被還原生成NaCl,還有水生成,反應(yīng)方程式為:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,
故答案為:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(2)①在25℃前,升高溫度氮去除率增大的原因是:因?yàn)榘睔馊芙舛入S溫度升高,溶解度減小,有利于NH3的逸出,
故答案為:升高溫度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出;
②剩余的氧化鎂,是難溶于水的物質(zhì),以沉淀的形式排出,不會(huì)形成二次污染,
故答案為:氧化鎂難溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不會(huì)形成二次污染;
(3)①14g銨態(tài)氮元素物質(zhì)的量為$\frac{14g}{14g/mol}$=1mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時(shí)需氧的物質(zhì)的量為$\frac{1mol×[5-(-3)]}{4}$=2mol,需要氧氣質(zhì)量為2mol×32g/mol=64g,
故答案為:64g;
②甲醇和NO3-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒氣體,應(yīng)是生成N2、CO2,反應(yīng)還生成水,反應(yīng)離子方程式為:6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O,
故答案為:6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O;
(4)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),由示意圖可知,甲醇在負(fù)極失去電子生成CO2與H+,負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,
故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

點(diǎn)評(píng) 本題比較綜合,涉及反應(yīng)熱計(jì)算、電極反應(yīng)式書寫、氧化還原反應(yīng)計(jì)算等,是對(duì)學(xué)生綜合能力考查,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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16.在原子序數(shù)1-18號(hào)元素中,按要求用合適的化學(xué)用語(yǔ)填空
(1)與水反應(yīng)最劇烈的金屬是Na.
(2)與水反應(yīng)最劇烈的非金屬單質(zhì)是F2
(3)原子半徑最小的元素是H.
(4)氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學(xué)式是HF.
(5)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的化學(xué)式是HClO4
(6)電子數(shù)為10的分子(寫5個(gè))CH4、NH3、H2O、HF、Ne
(7)氣態(tài)氫化物水溶液顯堿性的元素對(duì)應(yīng)氫化物的電子式為

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17.表是元素周期表的一部分,針對(duì)表中的①~⑧種元素,填寫下列空白:
    主族
周期
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族
1
2
3
(1)⑧號(hào)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為HClO4,③號(hào)元素氫化物的化學(xué)式為NH3,其電子式為
(2)寫出⑤的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與⑥的最高價(jià)氧化物反應(yīng)的離子方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O.

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14.下列物質(zhì)不屬于高分子化合物的是( 。
A.油脂B.淀粉C.蛋白質(zhì)D.纖維素

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1.已知:①A是石油裂解氣的主要成份,A的產(chǎn)量通常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平;現(xiàn)以A為主要原料合成乙酸乙酯,其合成路線如圖所示.

(1)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO,D中的官能團(tuán)名稱分別為羧基
(2)寫出①的化學(xué)方程式:CH2=CH2+H2O$\stackrel{一定條件下}{→}$CH3CH2OH,反應(yīng)類型加成反應(yīng)
(3)寫出④的化學(xué)方程式CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O,反應(yīng)類型為酯化反應(yīng).

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11.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖所示.
(1)該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為CH3OH,c口通入的物質(zhì)為O2
(2)該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
(3)工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有1.2NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移.

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18.向一定量的濃硝酸中加入質(zhì)量為mg的銅鐵合金,充分反應(yīng)后余下m1g金屬,再向溶液中加入一定量的稀硫酸充分反應(yīng)的余下m2g金屬.則了m1與m2的關(guān)系是( 。
A.m1>m2B.m1<m2C.m1≥m2D.m1≤m2

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15.氫氣能在某黃綠色單質(zhì)氣體中燃燒,該黃綠色單質(zhì)氣體所含元素在周期表中的位置是( 。
A.第一周期第ⅠA族B.第二周期第VⅡA族C.第三周期第VⅡA族D.第三周期第ⅥA族

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