氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是 (填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是 (填字母序号)。
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
(3)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:
________NH4+ + 5O2== 2NO2- + ________H+ +__________+__________
(4)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,下表为对10 L人工海水样本的监测数据:
温度/℃ |
样本氨氮含量/mg |
处理24 h |
处理48 h |
氨氮含量/mg |
氨氮含量/mg |
||
20 |
1008 |
838 |
788 |
25 |
1008 |
757 |
468 |
30 |
1008 |
798 |
600 |
40 |
1008 |
977 |
910 |
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 ,在最佳反应温度时,48 h内去除氨氮反应的平均速率是 mg·L-1·h-1。
(5)为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响,需经处理后排放。右图是间接氧化工业废水中氨氮(NH4+)的示意图。
① 结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理: 。
② 若生成H2和N2的物质的量之比为3:1,则处理后废水的pH将 (填“增大”、“不变”或“减小”),请简述理由: 。
铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化,要求产物纯净。可选用的试剂是(选填序号);
a.Cl2 b.Fe c.HNO3 d.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+===Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S为-2价)。
则下列说法正确的是(选填序号);
a.从物质的组成来看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1 mol e-时,有46 g CuFeS2参加反应
(3)高铁酸钾是一种新型、高效的绿色净水剂,其净水原理是。
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是___________________________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加__________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按上图连接,电解一段时间后,则在A电极
上生成_______、B电极上生成_______,此时铅蓄电池的正负极的极性将_______。
如下图,通电5 min后,电极5质量增加2.16 g,回答:
(1)电源:a是________极,b是________极;A池电极反应,电极1:__________;
电极2:____________________________________________________________。
C池电极反应,电极5:________________________________________________;
电极6:______________________________________________________________。
(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况),且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为________。
工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。
(1)两极发生的电极反应式:阴极:_______________阳极:______________________
(2)写出Cr2O72-变为Cr3+的离子方程______________________________________。
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因_______________________________________。
(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极
由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置 |
![]() |
![]() |
![]() |
现象 |
二价金属A 不断溶解 |
C的质量 增加 |
A上有气 体产生 |
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是_________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_____________________________________。