含氮物質的過量排放會污染大氣或水體,研究氮及其化合物的性質及轉化,對降低含氮物質的污染有著重大的意義。

(1)在一定條件下,濃度為5%的尿素[CO(NH2)2]吸收液可以脫除煙氣中的NOx。不同吸收反應溫度下,測得NOx的脫除率變化如圖1所示。(已知:尿素的分解溫度是160℃。)
①當溫度大于80℃時,NOx的脫除率隨溫度升高而降低的原因是 當溫度大于80℃時,吸收尿素發生水解的副反應程度增大,從而使NOx的脫除率降低當溫度大于80℃時,吸收尿素發生水解的副反應程度增大,從而使NOx的脫除率降低。
②寫出在70~80℃條件下,尿素和煙氣中NOx反應的化學方程式為 2xCO(NH2)2+6NOx
(3+2x)N2+2xCO2+4xH2O2xCO(NH2)2+6NOx
(3+2x)N2+2xCO2+4xH2O。
(2)Co2+容易形成配合物,[Co(NH3)6]Cl2等物質可與NO反應生成新的配合物脫除煙氣中的NO,不同配合物脫除NO的能力有所差異。
①溶液中pH對NO的配位脫除率的影響如圖2所示。圖中pH=9.75時,NO脫除率更低,其原因可能是 )①pH越低,H+濃度增大,和NH3發生反應,導致Co2+和Cl-反應生成的配合物([Co(NH3)5Cl]Cl)不易與NO配位脫除)①pH越低,H+濃度增大,和NH3發生反應,導致Co2+和Cl-反應生成的配合物([Co(NH3)5Cl]Cl)不易與NO配位脫除。
②驗證該可能性的實驗方法是 取兩份等量的[Co(NH3)6]Cl2溶液,向其中一份加入一定量稀硝酸,然后向兩份中加入足量的硝酸銀溶液,充分反應,過濾、洗滌、干燥、稱量所得沉淀質量,加入硝酸的溶液所得沉淀質量更小取兩份等量的[Co(NH3)6]Cl2溶液,向其中一份加入一定量稀硝酸,然后向兩份中加入足量的硝酸銀溶液,充分反應,過濾、洗滌、干燥、稱量所得沉淀質量,加入硝酸的溶液所得沉淀質量更小。
(3)電極生物膜法也能有效去除水體中的NO-3,進行生物的反硝化反應。其可能反應機理如圖3所示。以必要的化學用語及文字來描述此過程為 H2O在陰極得電子生成氫氣,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氫氣與硝酸根離子在生物膜中發生脫硝反應,2NO-3+5H2=N2↑+2OH-+4H2OH2O在陰極得電子生成氫氣,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氫氣與硝酸根離子在生物膜中發生脫硝反應,2NO-3+5H2=N2↑+2OH-+4H2O。


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【考點】氮的氧化物的性質及其對環境的影響.
【答案】當溫度大于80℃時,吸收尿素發生水解的副反應程度增大,從而使NOx的脫除率降低;2xCO(NH2)2+6NOx
(3+2x)N2+2xCO2+4xH2O;)①pH越低,H+濃度增大,和NH3發生反應,導致Co2+和Cl-反應生成的配合物([Co(NH3)5Cl]Cl)不易與NO配位脫除;取兩份等量的[Co(NH3)6]Cl2溶液,向其中一份加入一定量稀硝酸,然后向兩份中加入足量的硝酸銀溶液,充分反應,過濾、洗滌、干燥、稱量所得沉淀質量,加入硝酸的溶液所得沉淀質量更小;H2O在陰極得電子生成氫氣,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氫氣與硝酸根離子在生物膜中發生脫硝反應,2+5H2=N2↑+2OH-+4H2O

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【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:59引用:1難度:0.2
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