【題目】用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。
(1)Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。
①作負(fù)極的物質(zhì)是________。
②正極的電極反應(yīng)式是_________。
(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3—的去除率和pH,結(jié)果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3—的去除率 | 接近100% | <50% |
24小時pH | 接近中性 | 接近中性 |
鐵的最終物質(zhì)形態(tài) |
pH=4.5時,NO3—的去除率低。其原因是________。
(3)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3—的去除率。對Fe2+的作用提出兩種假設(shè):
Ⅰ. Fe2+直接還原NO3—;
Ⅱ. Fe2+破壞FeO(OH)氧化層。
①做對比實驗,結(jié)果如右圖所示,可得到的結(jié)論是_______。
②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3—去除率的原因:______。
pH =4.5(其他條件相同)
(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO3—的去除率和pH,結(jié)果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3—的去除率 | 約10% | 約3% |
1小時pH | 接近中性 | 接近中性 |
與(2)中數(shù)據(jù)對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO
【答案】(1)①鐵 ②NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,
(2)FeO(OH)不導(dǎo)電,阻礙電子轉(zhuǎn)移
(3)①本實驗條件下,Fe2+不能直接還原NO3-;在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。
②Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+, Fe2+將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,利于電子的轉(zhuǎn)移。
(4)初始pH低時,產(chǎn)生的Fe2+充足;初始pH高時,產(chǎn)生的Fe2+不足。
【解析】
試題用零價鐵去除水體中的硝酸鹽,(1)①Fe還原水體中的NO3-的反應(yīng)原理圖可知,Fe被氧化作負(fù)極,答案為:鐵;②正極是硝酸根離子被還原為NH4+,該溶液為酸性電解質(zhì)溶液,結(jié)合元素和電荷守恒可知電極反應(yīng)式為:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,答案為:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;(2)從PH對硝酸根去除率的影響來看,初始pH=4.5時去除率低,主要是應(yīng)為鐵離子容易水解生成FeO(OH),同時生成的Fe3O4產(chǎn)率降低,且生成的FeO(OH)不導(dǎo)電,所以NO3-的去除率低,答案為:FeO(OH)不導(dǎo)電,阻礙電子轉(zhuǎn)移,(3)①從右圖可以看出只加入鐵粉和只加入Fe2+,NO3-的去除率都不及同時加入鐵和亞鐵離子硝酸根的去除率高,說明不是應(yīng)用了亞鐵離子的還原性提高的硝酸根的去除率的,而是由于Fe2+破壞FeO(OH)生成了四氧化三鐵,答案為:本實驗條件下,Fe2+不能直接還原NO3-;在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率;②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成四氧化三鐵,該反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+,加入Fe2+之所以可以提高硝酸根離子的轉(zhuǎn)化率主要因為較少了FeO(OH)的生成,生成更多的Fe3O4,增強(qiáng)了導(dǎo)電性,另外生成了H+,可以是pH增大的速度減慢,使NO3-的轉(zhuǎn)化率增大;(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不導(dǎo)電,所以NO3-的去除率越低,答案為:初始pH低時,產(chǎn)生的Fe2+充足;初始pH高時,產(chǎn)生的Fe2+不足
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】具有抗菌作用的白頭翁素衍生物M的合成路線如下圖所示:
已知:ⅰ.RCH2BrR—HC=CH—R'
ⅱ.R—HC=CH—R'
ⅲ.R—HC=CH—R'(以上R、R'、R″代表氫、烷基或芳基等)
(1)D中官能團(tuán)名稱為_____,A的化學(xué)名稱為_____。
(2)F的結(jié)構(gòu)簡式為_____,則與F具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體共_____種(考慮順反異構(gòu),不包含F)。
(3)由G生成H的化學(xué)方程式為_____,反應(yīng)類型為_____。
(4)下列說法不正確的是_____(選填字母序號)。
a.可用硝酸銀溶液鑒別B、C兩種物質(zhì)
b.由H生成M的反應(yīng)是加成反應(yīng)
c.1 mol E最多可以與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
d.1 mol M與足量NaOH溶液反應(yīng),消耗4 mol NaOH
(5)以乙烯為起始原料,結(jié)合已知信息選用必要的無機(jī)試劑,寫出合成的路線(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。__________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)基態(tài)溴原子的價層電子軌道排布式為________。第四周期中,與溴原子未成對電子數(shù)相同的金屬元素有_______種。
(2)鈹與鋁的元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有___________(填標(biāo)號)。
A.都屬于p區(qū)主族元素B.電負(fù)性都比鎂大
C.第一電離能都比鎂大D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)Al元素可形成[AlF6]3-、[AlCl4]-配離子,而B元素只能形成[BF4]-配離子,由此可知決定配合物中配位數(shù)多少的因素是________________;[AlCl4]-的立體構(gòu)型名稱為______。
(4)P元素有白磷、紅磷、黑磷三種常見的單質(zhì)。
①白磷(P4)易溶于CS2,難溶于水,原因是________________
②黑磷是一種黑色有金屬光澤的晶體,是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料。白磷、紅磷都是分子晶體,黑磷晶體與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu),如圖所示。下列有關(guān)黑磷晶體的說法正確的是_________。
A.黑磷晶體中磷原子雜化方式為sp2雜化
B.黑磷晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力
C.黑磷晶體的每一層中磷原子都在同一平面上
D.P元素三種常見的單質(zhì)中,黑磷的熔沸點最高
(5)F2中F-F鍵的鍵能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl鍵的鍵能(242.7kJ/mol),原因是_________。
(6)金屬鉀的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。若該晶胞的密度為a g/cm3,阿伏加得羅常數(shù)為NA,則表示K原子半徑的計算式為______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):N2+3H22NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下列說法正確的是( )
A. 降低溫度能加快反應(yīng)速率
B. 保持體積不變,充入N2,能加快反應(yīng)速率
C. 達(dá)到平衡時,反應(yīng)速率:v(正)=v(逆)=0
D. 達(dá)到平衡時,N2和H2能100%轉(zhuǎn)化為NH3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如右圖所示。下列分析不正確的是( )
A. ①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線
B. b點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH–
C. c點,兩溶液中含有相同量的OH–
D. a、d兩點對應(yīng)的溶液均顯中性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】功能高分子P的合成路線如下:
(1)A的分子式是C7H8,其結(jié)構(gòu)簡式是___________________。
(2)試劑a是_______________。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式:_______________。
(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團(tuán):_______________。
(5)反應(yīng)④的反應(yīng)類型是_______________。
(6)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式:_______________。
(5)已知:2CH3CHO。
以乙烯為起始原料,選用必要的無機(jī)試劑合成E,寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機(jī)物),用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】溫室下,向100 mL 0.1 mol·L-1二元酸H2A溶液中加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH隨NaOH溶液體積的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是
A. H2A為二元弱酸
B. a、b、c、d四種狀態(tài)中水的電離程度最大的是c點
C. b點存在:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)>c(A2-)
D. c點存在:c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:①CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-a kJ/mol
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-b kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-c kJ/mol
④H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-d kJ/mol
下列敘述不正確的是
A. 由上述熱化學(xué)方程式可知d>c
B. H2的燃燒熱為d kJ/mol
C. CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) △H=(b+2c-a)kJ/mol
D. 當(dāng)CO和H2的物質(zhì)的量之比為1∶2時,其完全燃燒生成CO2和H2O(l)時,放出Q kJ熱量,則混合氣中CO的物質(zhì)的量為mol
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