2019-2020学年广东省六校联盟(深圳实验,广州二中,珠海一中,惠州一中,东莞中学,中山纪中)新高考化学 下载本文

②选取TiO2作为催化剂,已知:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。请在图4中画出pH=5时,氨氮去除率变化曲线_____。

(5)为测定处理后废水中(含少量游离酸)残留NH4+浓度,可选用甲醛-滴定法进行测定。取20mL的处理后水样,以酚酞为指示剂,用0.0100mol/LNaOH滴定至酚酞变红,此时溶液中游离酸被完全消耗,记下消耗NaOH的体积V1mL;然后另取同样体积水样,加入甲醛,再加入2-3滴酚酞指示剂,静置5min,发生6HCHO+4NH4+=(CH2)6N4H+ +6H2O+3H+,(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O;反应:继续用NaOH滴定,发生反应:H++OH-=H2O。滴定至终点,记录消耗NaOH的体积V2mL,水样中残留NH4+浓度为__mol/L。

【答案】Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓+H+ pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低 2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O 温度升高羟OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)活性增大 温度升基自由基(·

OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快 高羟基自由基(·

V2-V1 2000【解析】 【分析】

(1)pH=8时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4?6H2O沉淀。

(2) pH>10时,磷主要以PO43-的形式存在,从Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26看,易生成Mg3(PO4)2沉淀,氨氮去除率降低,则表明NH4+与碱发生了反应。

(3)从图中可以看出,NO3-在H+存在的环境中得电子,生成N2等。

(4)①温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是从温度对羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的影响进行分析。

②依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=11时要小。

(5)依题意,溶液中剩余的H++OH-=H2O,4NH4+——(CH2)6N4H+ +3H+——4OH- 代入数据即可求出水样中残留NH4+浓度。 【详解】

(1)pH=8时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4?6H2O沉淀,则反应的离子方程式为Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓+H+。答案为:Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓+H+;

(2) pH>10时,磷主要以PO43-的形式存在,由Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26可知,此时PO43-易生成Mg3(PO4)2沉淀,从而使氨氮去除率降低,此时应发生NH4+与OH-的反应。从而得出pH>10时氨氮去除率随pH变化Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率的原因是pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,

降低。答案为:pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低;

(3)从图中可以看出,NO3-在H+存在的环境中得电子,生成N2等,电极反应式为2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O。答案为:2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O;

(4)①温度升高,OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,氨氮去除率变化的可能原因是温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)活性增大;温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增羟基自由基(·

OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,羟基大,温度升高反应速率加快。答案为:温度升高羟基自由基(·

OH)和超氧离子(·O2-)活性增大;OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增大,自由基(·温度升高羟基自由基(·温度升高反应速率加快;

②依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=11时要小。则pH=5时,氨氮去除率变化曲线为:

答案为:;

(5)依题意,溶液中剩余的H++OH-=H2O,4NH4+——(CH2)6N4H+ +3H+——4OH- 则n(NH4+)=0.01mol/L×V2×10-3L-0.01mol/L×V1×10-3L=0.01(V2-V1)×10-3mol,

水样中残留【点睛】

NH4+浓度为

V2-V10.01(V2?V1)?10?3molV2-V1mol/L=。答案为:; ?32000200020?10LpH=8时,虽然MgHPO4的Ksp也比较小,但应从图象中采集信息,此时由于氨氮的去除率高,所以应生成MgNH4PO4?6H2O沉淀,否则易错写方程式。