- 白色污染
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防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一.
(1)氮肥厂的氨氮废水经过初步处理后可得到低浓度氨氮废水,后续处理流程如下:
低浓度氨氮废水含HNO3废水
达标废水
过程I:在硝化细菌作用下,O2将NH4+氧化为NO3-;过程II:加入甲醇,NO3-和甲醇反应转化CO2和N2.请写出过程I步的离子方程式:______.
(2)Hg是水体污染的重金属元素之一.水溶液中二价汞的主要存在形态与Cl-、OH-的浓度关系如图1所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物;pC1=-1gc(C1-)]
①下列说法中正确的是______.
A.为了抑制Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释.
B.当c(C1-)=10-1mol•L-时,汞元素一定全部以HgCl42-形式存在
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:HgCl2=HgCl++C1-
D.当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,其晶体是______(填晶体类型).
(3)汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素,常用以下反应净化汽车尾气:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
在某温度T1℃下,2L密闭容器中充入NO、CO各0.4mol,测得不同时间的NO和CO物质的量如下表:
①根据上表的数据,在图2中画出CO2的物质的量与时间的关系曲线.
②上述反应达到平衡后,继续加入NO、CO、CO2各0.2mol
和N2______mol时,平衡不移动.
③在上述条件下该反应能够自发进行,如果把温度从T1℃升高到T2℃,平衡常数K将______(填写“变大”、“变小”、“不变”).
④一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似燃料电池,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动,负极的反应式为______.
正确答案
解:(1)在硝化细菌作用下,O2将NH4+氧化为NO3-,根据氧化还原反应书写方法则反应的离子方程式为:2O2+NH4+═NO3-+2H++H2O,
故答案为:2O2+NH4+═NO3-+2H++H2O;
(2)①A.Hg2+水解溶液显酸性,所以为了防止Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释,故A正确;
B.当c(C1-)=10-1mol•L-即pCl=1时,汞元素主要是以HgCl42ˉ形式存在,故B错误;
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:2HgCl2⇌HgCl++HgCl3ˉ,故C错误;
D.根据图象可知当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2,故D正确;
故选:AD;
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,这说明晶体是分子晶体,故答案为:分子晶体.
(3)①根据2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)以及上表的数据,一氧化氮的消耗量与CO2的生成量成正比作图,故答案为:
;
②由表格数据得 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
开始 0.4 0.4 0 0
转化 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡 0.2 0.2 0.2 0.1
故K==5,反应达到平衡后,继续加入NO、CO、CO2各0.2mol
和N2,平衡不移动,说明K不变,所以设加入的氮气为xmol,则K==5,解得x=0.3mol,故答案为:0.3mol;
③根据反应能够自发则△G=△H-T△S<0,又根据反应方程式判断△S<0,所以△H<0,故把温度从T1℃升高到T2℃平衡向逆反应方向移动,所以K变小,故答案为:变小;
④负极CO发生氧化反应与O2-结合生成CO2,负极电极反应式为:CO+O2--2e-=CO2,
故答案为:CO+O2--2e-=CO2;
解析
解:(1)在硝化细菌作用下,O2将NH4+氧化为NO3-,根据氧化还原反应书写方法则反应的离子方程式为:2O2+NH4+═NO3-+2H++H2O,
故答案为:2O2+NH4+═NO3-+2H++H2O;
(2)①A.Hg2+水解溶液显酸性,所以为了防止Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释,故A正确;
B.当c(C1-)=10-1mol•L-即pCl=1时,汞元素主要是以HgCl42ˉ形式存在,故B错误;
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:2HgCl2⇌HgCl++HgCl3ˉ,故C错误;
D.根据图象可知当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2,故D正确;
故选:AD;
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,这说明晶体是分子晶体,故答案为:分子晶体.
(3)①根据2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)以及上表的数据,一氧化氮的消耗量与CO2的生成量成正比作图,故答案为:
;
②由表格数据得 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
开始 0.4 0.4 0 0
转化 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡 0.2 0.2 0.2 0.1
故K==5,反应达到平衡后,继续加入NO、CO、CO2各0.2mol
和N2,平衡不移动,说明K不变,所以设加入的氮气为xmol,则K==5,解得x=0.3mol,故答案为:0.3mol;
③根据反应能够自发则△G=△H-T△S<0,又根据反应方程式判断△S<0,所以△H<0,故把温度从T1℃升高到T2℃平衡向逆反应方向移动,所以K变小,故答案为:变小;
④负极CO发生氧化反应与O2-结合生成CO2,负极电极反应式为:CO+O2--2e-=CO2,
故答案为:CO+O2--2e-=CO2;
(2015春•湖北期中)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.大量使用化肥和农药会污染土壤和水资源,应合理使用,故A错误;
B.风力发电是将风能转化为电能,火力发电是将化学能转化为电能,故B错误;
C.铅、镉、铬、钒属于金属元素,砷属于非金属元素,故C错误;
D.一次能源是自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源.包括化石燃料(如原煤、原油、天然气等)、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等,故D正确.
故选D.
(2015春•厦门期末)小麦秸秆在盐酸催化下水解,将其中纤维素转化为葡萄糖具有重要意义.
(1)直接在麦田里焚烧小麦秸秆产生的环境问题有______和______.
(2)根据图1,写出25℃时由CO2和H2O转化为葡萄糖溶液的热化学方程式:______.
(3)图2是在一定浓度盐酸和不同温度时,纤维素水解液中葡萄糖的浓度与水解时间的曲线图.已知60℃以上,葡萄糖会发生降解反应.根据图2 回答问题:
①60℃时,0~30min内葡萄糖的平均速率v=______g•L-1•min-1.
②在60min时,温度越高葡萄糖的浓度越大,用化学反应原理解释其原因:______.
③90℃时,一定时间后葡萄糖浓度下降的原因是______.
(4)红外光谱分析仪是根据物质对红外线的吸收峰来确定物质结构的仪器.物质的结构不同,吸收峰所在的波数也不同.从图3可以分析,纤维素在水解前后______没有显著改变
正确答案
温室效应
雾霾
6CO2(aq)+6H2O(l)=C6H12O6(aq)+6O2(g)△H=-(a+b)kJ•mol-1
0.033
温度越高,反应速率越快
纤维素水解成葡萄糖的反应速率比葡萄糖降解的反应速率慢
物质结构
解析
解:(1)直接在麦田里焚烧小麦秸秆产生大气污染,如温室效应、雾霾,故答案为:温室效应;雾霾;
(2)根据盖斯定律反应的热效应只起态和终态有关,无过程无关,所以6mol的二氧化碳和6mol的水转化为1mol的葡萄糖,要放出(a+b)kJ的热量,热化学方程式为:6CO2(aq)+6H2O(l)=C6H12O6(aq)+6O2(g)△H=-(a+b)kJ•mol-1,
故答案为:6CO2(aq)+6H2O(l)=C6H12O6(aq)+6O2(g)△H=-(a+b)kJ•mol-1;
(3)①60℃时,0~30min,密度变化量为:1g•L-1,然后根据公式v==
=0.033g•L-1•min-1,故答案为:0.033;
②外界条件温度越高反应速率越快,故答案为:温度越高,反应速率越快;
③正向反应速度比逆反应速率慢的时候,导致葡萄糖浓度下降,故答案为:纤维素水解成葡萄糖的反应速率比葡萄糖降解的反应速率慢;
(4)从图3可知反应前后吸收峰所在的波数基本相同,说明反应前后,纤维素物质结构没有显著变化,故答案为:物质结构.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.机动车在行驶中烃类不完全燃烧,产生一氧化碳甚至冒黑烟,汽车尾气排放的氮氧化物是在汽车发动机气缸内高温富氧环境下氮气和氧气的反应,不是汽油不完全燃烧造成的,故A错误;
B.烯烃含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,乙醛具有醛基能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,乙醇可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应成乙酸,它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.豆科作物根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质,是氮的化合物之间的转化,不是氮的固定,故C错误;
D.碘-131(I)、铯-137(
Cs)是质子数不同,中子数不同的原子,不是同位素,故D错误.
故选B.
下列方法不会对环境造成污染的是( )
正确答案
解析
解:A、氟氯代烃是产生臭氧空洞的污染物,对环境造成污染,故A错误;
B、焚烧白色垃圾易生成有毒气体,不能用焚烧的方法来处理白色垃圾,故B错误;
C、煤燃烧易产生CO、SO2等污染性气体,故C错误;
D、氢氧燃料电池生成水,无污染,可用氢氧燃料电池来驱动汽车,故D正确.
故选D.
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