含氮物质的过量排放会污染大气或水体,研究氮及其化合物的性质及转化,对降低含氮物质的污染有着重大的意义。

(1)在一定条件下,浓度为5%的尿素[CO(NH2)2]吸收液可以脱除烟气中的NOx。不同吸收反应温度下,测得NOx的脱除率变化如图1所示。(已知:尿素的分解温度是160℃。)
①当温度大于80℃时,NOx的脱除率随温度升高而降低的原因是 当温度大于80℃时,吸收尿素发生水解的副反应程度增大,从而使NOx的脱除率降低当温度大于80℃时,吸收尿素发生水解的副反应程度增大,从而使NOx的脱除率降低。
②写出在70~80℃条件下,尿素和烟气中NOx反应的化学方程式为 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等物质可与NO反应生成新的配合物脱除烟气中的NO,不同配合物脱除NO的能力有所差异。
①溶液中pH对NO的配位脱除率的影响如图2所示。图中pH=9.75时,NO脱除率更低,其原因可能是 )①pH越低,H+浓度增大,和NH3发生反应,导致Co2+和Cl-反应生成的配合物([Co(NH3)5Cl]Cl)不易与NO配位脱除)①pH越低,H+浓度增大,和NH3发生反应,导致Co2+和Cl-反应生成的配合物([Co(NH3)5Cl]Cl)不易与NO配位脱除。
②验证该可能性的实验方法是 取两份等量的[Co(NH3)6]Cl2溶液,向其中一份加入一定量稀硝酸,然后向两份中加入足量的硝酸银溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量所得沉淀质量,加入硝酸的溶液所得沉淀质量更小取两份等量的[Co(NH3)6]Cl2溶液,向其中一份加入一定量稀硝酸,然后向两份中加入足量的硝酸银溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量所得沉淀质量,加入硝酸的溶液所得沉淀质量更小。
(3)电极生物膜法也能有效去除水体中的NO-3,进行生物的反硝化反应。其可能反应机理如图3所示。以必要的化学用语及文字来描述此过程为 H2O在阴极得电子生成氢气,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气与硝酸根离子在生物膜中发生脱硝反应,2NO-3+5H2=N2↑+2OH-+4H2OH2O在阴极得电子生成氢气,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气与硝酸根离子在生物膜中发生脱硝反应,2NO-3+5H2=N2↑+2OH-+4H2O。


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【考点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响.
【答案】当温度大于80℃时,吸收尿素发生水解的副反应程度增大,从而使NOx的脱除率降低;2xCO(NH2)2+6NOx
(3+2x)N2+2xCO2+4xH2O;)①pH越低,H+浓度增大,和NH3发生反应,导致Co2+和Cl-反应生成的配合物([Co(NH3)5Cl]Cl)不易与NO配位脱除;取两份等量的[Co(NH3)6]Cl2溶液,向其中一份加入一定量稀硝酸,然后向两份中加入足量的硝酸银溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量所得沉淀质量,加入硝酸的溶液所得沉淀质量更小;H2O在阴极得电子生成氢气,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气与硝酸根离子在生物膜中发生脱硝反应,2+5H2=N2↑+2OH-+4H2O

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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:59引用:1难度:0.2
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