含氮废水进入水体后而对环境造成的污染越来越严重,对含氮废水进行有效的检测和合理的处理是人们研究和关心的重要问题。
⑴环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:6NO3-+10Al+18H2O=3N2↑+10Al(OH)3+6OH—。又有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。
写出镁和含NO3-的废水反应的离子方程式
____________________ 。
⑵水中的NO2-是含氮有机物分解的产物,其浓度的大小是水源污染程度的标志之一。检测水中的NO2-可用目视比色法(比较溶液颜色深浅度以测定所含有色物质浓度的方法),检测步骤如下:
步骤一:配制标准溶液:称取0.69gNaNO2,溶于水后在容量瓶中稀释至1L得溶液A,移取5mL溶液A,稀释至1L,得溶液B。
步骤二:配制标准色阶:取6只规格为10mL的比色管(即质地、大小、厚薄相同且具有塞的平底试管),分别加入体积不等的溶液B,并稀释至10mL,再加入少许(约0.30g)氨基苯磺酸粉末,实验结果如下表所示。
色阶序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
加入溶液B的体积/mL |
0.0 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
10.0 |
反应后溶液颜色 |
由无色变为由浅到深的樱桃红色 |
步骤三:取10mL水样倒入比色管中,加少许氨基苯磺酸,显色后与标准色阶对比。
①利用步骤三在野外检测水样污染程度的优点
是 。
②步骤二中设计色阶序号1的作用
是 。
③如果水样显色后比6号还深,应采取的措施
是 。
⑶现有含NH3为3.4mg·L—1的废水150m3(密度为1g·cm-3),可采用如下方法进行处理:将甲醇加入含氨的废水中,在一种微生物作用下发生反应:
2O2 + NH3=== NO3- + H+ + H2O 6NO3-+ 6H+ + 5CH3OH→ 3N2↑ + 5CO2↑ + 13H2O
若用此方法处理,假设每步的转化率为100%,需要甲醇 g。
碲(Te)被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素,创造人间奇迹的桥梁”.实验室模拟提取碲的一个实验是:取某含碲溶液于烧瓶中,加入适量NaC1,加热到一定温度,持续通入SO2,待反应一定时间,过滤得到粗碲.
(1)反应的总化学方程式为:TeOSO4+2SO2+3XTe↓+3H2SO4,则X为 (化学式).
(2)为探究获得较高粗碲沉淀率的反应条件,某研究小组在控制NaC1浓度和SO2流量不变的条件下,进行下述对比试验,数据如下:
实验 |
温度/℃ |
反应时间/h |
粗蹄沉淀率 |
a |
65 |
3.0 |
65.0 |
b |
80 |
3.0 |
98.9 |
c |
80 |
2.0 |
98.9 |
d |
90 |
2.0 |
97.0 |
①该小组研究的反应条件是 和 .
②实验a和b的目的是 .
③在上述四组实验中,最佳的反应条件是 ℃和 h.
④为了提升设备利用效率和节约能源,可进一步优化反应条件测定粗碲沉淀率.若再设计对比实验,选择的反应条件还可以是 (填选项).
A.80℃,1.5hB.80℃,2.5h
C.70℃,2.0hD.95℃,2.0h.
三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙,为鉴别这三瓶溶液进行如下实验。
(1)①气体a的名称是 。
②生成白色沉淀的化学方程式是 。
③如果只用一种试剂来鉴别三种溶液,可选用的试剂是 。
(2)若遗失标签的是氢氧化钙、碳酸氢钠、盐酸三瓶溶液,鉴别时不需外加任何试剂,只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中,若实验现象是:一个有气泡,一个无明显现象,则①是___________。
有一白色固体X,其主要成分是氯化钠,可能含有碳酸钙、氯化钙、硫酸铜和氢氧化钙中的一种或几种。为探究其组成进行如下实验,主要流程及现象记录如下:
【资料】氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性
回答下列问题:
(1)根据步骤①实验现象确定白色固体X中一定没有的物质是____________。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式是____________________________________。
(3)步骤③中产生白色沉淀A的化学方程式是________________________________。
(4)白色固体X中的物质有____________。
(5)将白色固体X转化成氯化钠固体的实验方案是____________________。
某工厂废液中含有氯化钠.氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示,
回答下列问题。
(1)固体甲_______,操作a的名称是_______。
(2)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
(3)溶液甲中的金属离子是 (写离子符号)。
(4)步骤①②③中所发生的化学反应,其中属于置换反应的是 (填序号)。
某化学兴趣小组的同学利用如图所示的装置验证Na2CO3样品的纯度(样品中的杂质与稀盐酸不反应),小资料:无水CaCl2可作干燥剂,与CO2不反应。
(1)有关反应的化学方程式为______。
(2)装置中的“无水CaCl2”的作用是______。
(3)若反应前,称量整个装置及药品的总质量为598.6g,其中样品质量为6g;打开分液漏斗向广口瓶中加入足量的稀盐酸,充分反应后,应该进行的操作是______,然后再第二次称量整个装置及药品的总质量为596.4g,则该样品的纯度为(样品中碳酸钠的质量分数)为_________。