氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
完成下列填空:
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前
①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;
②将KNO3(aq)的pH调至2.5;
③为防止空气中的 (写化学式)对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2。
(2)用足量Fe粉还原上述KNO3(aq)过程中,反应物与生成物的离子浓度、pH随时间的变化关系如图所示。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式: 。
(3)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为 。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到肼 g。
(4)常温下向25mL 0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6 mL NH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。在通入NH3的过程中溶液的导电能力 (填写“变大”、“变小”或“几乎不变”)。
(5)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 (选填编号)。
a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
(6)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡 (填写电离平衡移动情况)。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为 mol·L-1。
化肥在农业生产中占有重要位置。国内外农学专家普遍认为,在其他生产因素不变的情况下,农作物施用化肥可增产40%-60%。合成氨工业可以提供大量的氮肥,是满足人类对粮食增长需求的非常重要的化学工业。
(1)在工业合成氨的反应中,由于该反应在常温常压下,慢得几乎不能觉察,要实现工业化非常困难,许多化学家为此进行了不懈的努力。他们先从温度和压强着手,温度升高对提高化学反应速率(填有利、不利或无关),增加压强对提高化学反应速率(填有利、不利或无关),科学家们虽然选择了合适的温度和压强,但效果不佳,仍无法投入工业化生产。德国化学家哈伯(Fritz Haber,1868-1934)通过努力,在使用合适催化剂的情况下终于解决了这个问题,实现了合成氨的工业化生产。你认为该反应能工业化生产的关键是
(2)合成氨是重要的人工固氮方法,除人工固氮外,还有自然固氮,闪电固氮就是自然固氮的一种方式,课堂上可用高压发生器模拟这一过程,装置如图所示:
实验开始后,可以看到湿润的蓝色石蕊试纸变红色,请解释原因(用反应的化学方程式表示)
发生天然气井喷事故中喷发出的天然气含有硫化氢气体,请你用学到的知识回答下列问题:
(1)为防止井喷事故中更大的人员伤亡,抢救人员欲采用点火燃烧方法来除去有毒气体,试写出反应的化学方程式
(2)在石油钻井中,为防止井喷事故,要根据井下压强,将重晶石(密度4.5g/cm3左右)与泥浆按一定比例混合后灌入井中。写出重晶石的化学式试说明重晶石粉做压井材料的原因
(3)含硫地区钻井液的pH值应控制9.5以上,若用氢氧化钠溶液做控制液,写出发生反应的化学方程式
亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,有像食盐一样的咸味,常被误食引起中毒。已知氢碘酸(HI)与NaNO2反应生成碘单质和一氧化氮气体。
(1)上述反应的离子方程式为。
(2)上述反应中,氧化剂是,发生氧化反应的物质是。
(3)根据上述反应,可以用试纸和生活中常见的物质进行实验,来鉴别亚硝酸钠和食盐。可选用的物质有:①自来水②碘化钾淀粉试纸③淀粉④白糖⑤食醋⑥白酒。进行实验时,必须选用的物质有(填写序号)。
将pH=13和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,求混合后溶液的pH= 。
(12分)工业上从铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示:
经分析,生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分见下表(以氧化物表示)且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生多少吨赤泥?
(2)试计算出每炼1t铝,理论上需要多少吨铝土矿?