根據(jù)(NH42CO3(aq)中存在的若干種粒子,試完成下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)電荷守恒,寫(xiě)出一個(gè)用離子濃度表示的等式:
c( NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-
c( NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-

(2)根據(jù)水的電離,寫(xiě)出一個(gè)含有[H+]和[OH-]的等式:
c(H+)+c( HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3?H2O)
c(H+)+c( HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3?H2O)

(3)根據(jù)(NH42CO3中,C、N 原子個(gè)數(shù)關(guān)系,寫(xiě)出一個(gè)含有[NH4+]和[CO32-]的等式:
c( NH4+)+c(NH3?H2O)=2c(CO32-)+2c( HCO3-)+2c(H2CO3
c( NH4+)+c(NH3?H2O)=2c(CO32-)+2c( HCO3-)+2c(H2CO3
分析:(1)任何溶液中都存在電荷守恒,該溶液中存在CO32-、HCO3-、OH-、NH4+、H+,根據(jù)電荷守恒寫(xiě)出等式;
(2)碳酸根離子、碳酸氫根離子水解都需要?dú)潆x子,銨根離子水解需要?dú)溲醺x子,所以碳酸氫根離子、碳酸分子都含有水電離出的氫離子,一水合氨中含有水電離出的氫氧根離子;
(3)銨根離子部分水解生成一水合氨,碳酸根離子部分水解生成碳酸氫根離子,碳酸氫根離子有部分水解生成碳酸,根據(jù)物料守恒判斷.
解答:解:(1)任何溶液中都存在電荷守恒,該溶液中存在CO32-、HCO3-、OH-、NH4+、H+,根據(jù)電荷守恒c( NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),
故答案為:c( NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-);
(2)水電離出的H+與OH-是相等的,但水電離出的H+不全部獨(dú)立的存在于溶液中,有的存在于 HCO3-中,有的存在于H2CO3,故由水電離出的H+總數(shù)可以濃度形式表示為:c(H+)+c( HCO3-)+2c(H2CO3);同樣,水電離出的OH-也不全部獨(dú)立存在于溶液中,有的和NH4+結(jié)合存在于NH3?H2O中,和NH+4結(jié)合的OH-數(shù)與它們結(jié)合生成的NH3?H2O數(shù)是相等的,故由水電離出的OH-總數(shù)可以用濃度形式表示為:c(OH-)+c(NH3?H2O),則根據(jù)質(zhì)子守恒得c(H+)+c( HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3?H2O),
故答案為:c(H+)+c( HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3?H2O);
(3)(NH42CO3中,N(N):N(C)=2:1,(NH42CO3中的N原子,有的存在于NH4+中,有的存在于NH3?H2O中,其總數(shù)以濃度形式可表示為:cc((NH4+)+c(NH3?H2O),(NH42CO3中的C原子,有的存在于CO32-,有的存在于 HCO3-中,還有的存在于H2CO3中,其總數(shù)以濃度形式可表示為:c(CO32-)+c( HCO3-)+c(H2CO3),
根據(jù)物料守恒得c( NH4+)+c(NH3?H2O)=2c(CO32-)+2c( HCO3-)+2c(H2CO3),
故答案為:c( NH4+)+c(NH3?H2O)=2c(CO32-)+2c( HCO3-)+2c(H2CO3).
點(diǎn)評(píng):本題考查了離子濃度大小的比較,明確守恒原理是解本題關(guān)鍵,結(jié)合物料守恒、電荷守恒、質(zhì)子守恒來(lái)分析解答即可,難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2010?南開(kāi)區(qū)二模)保持潔凈安全的生存環(huán)境已成為全人類的共識(shí).
(1)為了改善空氣質(zhì)量,必須控制大氣中二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染物的排放量.為控制大氣中二氧化硫的排放,常采取的措施是對(duì)化石燃料進(jìn)行
脫硫
脫硫
處理.為治理汽車尾氣中NO和CO的排放,在汽車的排氣管上安裝催化凈化裝置,使NO和CO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2NO+2CO
 催化劑 
.
 
N2+2CO2
2NO+2CO
 催化劑 
.
 
N2+2CO2

(2)用生物處理方法除去廢水中的氮,其過(guò)程是先將大多數(shù)有機(jī)態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮(氨態(tài)氮以NH4+表示),然后通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成N2而消除污染.其中一種方法的部分反應(yīng)為:
2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+    2HNO2+O2═2HNO3
①上述方法中氨態(tài)氮元素1g轉(zhuǎn)化為硝酸態(tài)氮(硝酸態(tài)氮以HNO3表示)時(shí)需氧氣的質(zhì)量為
4.57
4.57
g.
②荷蘭科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新方法:在厭氧條件下,以亞硝酸鈉(NaNO2)作為氧化劑,在自養(yǎng)菌作用下將氨態(tài)氮氧化為氮?dú)猓摲磻?yīng)的離子方程式為
NH4++NO2-═N2↑+2H2O
NH4++NO2-═N2↑+2H2O

(3)根據(jù)我國(guó)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn),1m3煙氣最高允許含400mg NOx(煙氣中NOx是NO和NO2的混合物,不含N2O4).
①若NOx中NO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.85,則1m3煙氣中最高允許含NO
0.25
0.25
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況,保留2位小數(shù)).
②工業(yè)上通常用純堿溶液作為NOx的吸收劑.現(xiàn)1m3含2000mg NOx的煙氣被吸收,若吸收率為80%,吸收后的煙氣
不符合
不符合
排放標(biāo)準(zhǔn)(填“符合”或“不符合”),理由是:
因吸收后煙氣總體積減小,NOx含量仍超過(guò)400mg/m3
因吸收后煙氣總體積減小,NOx含量仍超過(guò)400mg/m3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?天津)某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物),其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等.因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣.
若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子 K+ Na+ NH4+ SO42- NO3- Cl-
濃度/mol?L-1 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為
酸性
酸性
,試樣的pH=
4
4

(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料.
已知:H2 (g)+
1
2
O2 (g)=H2O;△H=-241.81kJ?mol-1
C (s)+
1
2
O2 (g)=CO (g);△H=-110.51kJ?mol-1
寫(xiě)出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+13l.3 kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+13l.3 kJ?mol-1

②洗滌含SO2的煙氣.以下物質(zhì)可作洗滌劑的是
a、b
a、b

a.Ca(OH)2     b.Na2CO3     c.CaCl2     d.NaHSO3
(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化
①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)?2NO (g);△H>0
若1mol空氣含0.8mol N2和0.2mol O2,1300℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得NO為:8×10-4 mol.計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù):K=
4×10-6
4×10-6

汽車啟動(dòng)后,汽缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是
溫度升高,反應(yīng)速率加快,平衡右移
溫度升高,反應(yīng)速率加快,平衡右移

②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO (g)=2C (s)+O2 (g)
已知該反應(yīng)的△H>0,簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù):
該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行
該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行

③目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為
2CO+2NO
 催化劑 
.
 
2CO2+N2
2CO+2NO
 催化劑 
.
 
2CO2+N2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

利用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)品綠礬(FeSO4?7H2O)制備還原鐵粉的步驟如下:將綠礬溶于稀硫酸溶液,向其中滴加(NH42CO3溶液,得到FeCO3?nH2O沉淀,靜置,過(guò)濾,洗滌,干燥,再將FeCO3與煤粉一起焙燒,最終制得還原鐵粉.涉及的主要反應(yīng)有:
FeCO3
 高溫 
.
 
FeO+CO2,C+CO2
 高溫 
.
 
2CO,CO+FeO
 高溫 
.
 
Fe+CO2
(1)用稀硫酸代替水溶解綠礬的原因是
抑制Fe2+水解
抑制Fe2+水解

(2)證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是
取少量最后一次洗滌液于試管,滴入BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,表明沉淀已洗滌干凈
取少量最后一次洗滌液于試管,滴入BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,表明沉淀已洗滌干凈

(3)干燥過(guò)程中少量FeCO3?nH2O被氧化為FeOOH,反應(yīng)方程式為:
4FeCO3?nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+(4n-2)H2O
4FeCO3?nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+(4n-2)H2O

(4)沉淀中仍含少量硫酸鹽,在焙燒過(guò)程中需加入CaCO3進(jìn)行脫硫處理,下圖為加CaCO3和不加CaCO3對(duì)還原鐵粉的產(chǎn)率的影響,根據(jù)圖象分析,CaCO3的另一作用為
分解產(chǎn)生CO2與C反應(yīng)生成還原劑CO
分解產(chǎn)生CO2與C反應(yīng)生成還原劑CO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

研究煙氣的脫硫(除SO2)和脫硝(除NOx)具有重要意義,請(qǐng)回答下列問(wèn)題.
(1)煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
;
(2)新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中SO2,再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng),得到一種復(fù)合肥(含有兩種或以上營(yíng)養(yǎng)元素),該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
(只寫(xiě)一種);
(3)火力發(fā)電廠的燃煤排煙中含大量的氮氧化物(NOx),可利用甲烷和NOx在一定條件下反應(yīng)消除其污染,寫(xiě)出CH4與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;

(4)脫硝反應(yīng)2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H<0,在低溫恒容的密閉容器中進(jìn)行并達(dá)平衡,下列說(shuō)法正確的是
A
A
;(填序號(hào))
A.降低溫度平衡常數(shù)變大
B.充入NH3,NO和NO2轉(zhuǎn)化率變大,平衡常數(shù)變大
C.使用催化劑,達(dá)平衡的時(shí)問(wèn)縮短,△H變小
D.充入惰性氣體,壓強(qiáng)變大,平衡向左移動(dòng)
(5)使用催化技術(shù)利用反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),根據(jù)傳感器在某溫度下測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制如圖.
①前1S內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=
5.4×10-3mol/(L?s)
5.4×10-3mol/(L?s)
.②該溫度下的平衡常數(shù)K=
5×103(mol/L) -1
5×103(mol/L) -1
;
(6)目前科學(xué)家正研究以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理及脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖:為達(dá)脫硝最佳效果,你認(rèn)為應(yīng)選用的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物)其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等.因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣.若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表(H+與OH-未列出):
離子 K+ Na+ NH4+ SO42- NO3- Cl-
濃度(mol/L) 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為
 
,試樣的PH值=
 

(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料.已知:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol   C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol,寫(xiě)出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 
;
②洗滌含SO2的煙氣,以下物質(zhì)可作洗滌劑的是
 

a.Ca(OH)2    b.Na2CO3     c.CaCl2    d.NaHSO3
(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化為:
①已知?dú)飧字猩蒒O的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0.若氣缸中進(jìn)入1mol空氣(1mol空氣含有0.8mol N2和0.2mol O2),1300℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡.測(cè)得NO為8×10-4mol,計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)的數(shù)值,并寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程;
②汽車啟動(dòng)后,氣缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是
 

③汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知該反應(yīng)的△H>0,簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)
 

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