含N元素的部分物質(zhì)對(duì)環(huán)境有影響。含NO、NO2的廢氣會(huì)引起空氣污染，含NO-2、NO-3、NH+4的廢水會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，都需要經(jīng)過處理后才能排放。消除含氮化合物對(duì)大氣和水體的污染是環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。
（1）利用電化學(xué)裝置可消除氮氧化物污染，變廢為寶。
①化學(xué)家正在研究尿素動(dòng)力燃料電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示：
甲的電極反應(yīng)式為 CO（NH2）2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+CO（NH2）2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+；理論上每?jī)艋?mol尿素，消耗O2的體積約為 33.633.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
②圖為電解NO制備NH4NO3的裝置。該裝置中陰極的電極反應(yīng)式為 NO+5e-+6H+=NH+4+H2ONO+5e-+6H+=NH+4+H2O；“反應(yīng)室”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 NH3+H+=NH+4NH3+H+=NH+4。
（2）工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對(duì)水體的污染，模擬工藝如圖所示，寫出電解時(shí)鐵電極的電極反應(yīng)式 Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+。隨后，鐵電極附近有無(wú)色氣體產(chǎn)生，可能原因是 生成的亞鐵離子將溶液中的NO-2還原成N2生成的亞鐵離子將溶液中的NO-2還原成N2。
（3）工業(yè)上以鈦基氧化物涂層材料為陽(yáng)極，碳納米管修飾的石墨為陰極，電解硝酸鈉和硫酸鈉混合溶液，可使NO-3轉(zhuǎn)變?yōu)?div dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math">NH+4
NO
-
2
NO
-
3
NH
+
4
N
H
+
4
N
H
+
4
N
H
+
4
N
H
+
4
N
O
-
2
N
O
-
2
NO
-
3
NH
+
4
NH
+
4
NH
+
4
Cl-在陽(yáng)極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低
N
H
+
4
Cl-在陽(yáng)極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低
。N
H
+
4
【答案】CO（NH2）2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+；33.6；NO+5e-+6H+=+H2O；NH3+H+=；Fe-2e-=Fe2+；生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2；Cl-在陽(yáng)極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低
N
H
+
4
N
H
+
4
N
O
-
2
N
H
+
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/10/11 14:0:2組卷：116引用：3難度：0.5
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