范文一:微生物在工农业上的应用
微生物在工农业上的应用
姓名:XXX;学号:XXXXXXXX;学院:信息与电气工程学院;班级:通信X班;
摘要:以科技为先导转变农业结构和机制是农业现代化必经之路,特别是生物技术在农业中的重要作用不可小视。生物技术包含分支繁多,其中的微生物工程及酶工程是最主要的分支之一,在农业应用中极为广泛,如微生物肥料、微生物饲料、微生物农药在农业生态中都有应用,并且仍有巨大的开发价值。石油工业对当今世界发展有着极大的影响,而微生物与石油工业紧密相连。从石油的开采、炼化到后期污水处理等流程,微生物技术都发挥了很大的作用,相比于传统工艺,有着极大的优势。
关键词:微生物肥料;微生物饲料;微生物农药;生态农业;微生物;石油工业;采油;除污。
一.微生物肥料
微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,作物能够获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用。微生物肥料作为一种新型肥料,施入土壤后,通过特定菌株的快速繁殖,能固定大气中的氮素,释放土壤中固定态的磷、钾元素,使得环境的养分潜力得以充分发挥并为作物生长营造一个良好的土壤微生物环境,在减少化肥用量、降低环境污染、提高农作物品质等方面具有重要意义。尤其是集固氮、解磷解钾和作物生长刺激素于一身的复合微生物肥料的研发在农业可持续发展中有举足轻重的作用。
(一)微生物肥料的作用
1.微生物在自然生态系统中的作用
微生物作为自然生态系统的基本组分,履行着主要分解者的作用,推动着自然界养分元素的生物化学循环过程,是大自然中元素的平衡者。
2 微生物对土壤肥力的特殊作用
在土壤—植物生态系统中,微生物对土壤肥力的作用至关重要。微生物一方面分解有机物质形成腐殖质并释放出养分,另一方面又转化土壤碳素和固定无机营养元素。土壤微生物对于系统中的养分循环和植物有效性主要有两方面的作用:一是微生物自身含有一定数量的
C、N、P、S等,可看成一个有效养分的储备库;二是土壤微生物通过其新陈代谢推动着这些元素的转化与活动。
3 刺激和调控作物生长
许多用作微生物肥料生产的微生物种类在生长繁殖过程中产生对植物有益的代谢产物, 如生长素、吲哚乙酸、维生素、氨基酸,能够刺激和调节作物生长,使植物生长健壮,营养状况改善,进而有增产效果。
4 减少或降低植物病(虫)害
研究证明,多种微生物可以诱导植物的过氧化物酶、苯甲氨酸解氨酶、脂氧合酶、葡聚糖酶等参与植物防御反应,利于防病抗病。有的微生物种类还能产生抗菌素类物质,有的则是由于在植物根区形成优势种群,使病原微生物难以生长繁殖而降低了作物病虫害的发生。
(二)微生物肥料的种类
微生物肥料的种类较多,按照制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料(如根瘤菌肥)、放线菌肥料(如抗生菌肥料)、真菌类肥料(如菌根真菌);按其作用机理分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料(自生或联合共生类)、解磷菌类肥料、硅酸盐菌类肥料;按其制品内含分为单一的微生物肥料和复合(或复混)微生物肥料。
除此以外,还有一些其他微生物肥料,有的正在研究,有的则由于多种原因其应用受到限制,例如:AM菌根真菌肥料,使用的菌种包括由内囊霉科多数属、种形成的泡囊一丛枝菌根。
二.微生物在石油工业上的应用
(一)微生物勘探技术
为了提高勘探的准确性,在传统勘探方法的基础上,引入了微生物勘探石油的新技 术,也叫油气微生物勘探(MPOG),是一种依靠地表微生物进行油气勘探的技术。人们发现油区底土中的重烃含量与季节变化有很大的联系,而季节变化的起因与微生物活动密切相关。在底土中存在着能利用气态烃为碳源的微生物,这些微生物在土壤中的含量和在底土中的烃浓度存在某种对应的关系,因此可用这些微生物作为勘探地下油气田的指标菌。 20世纪90年代,人们在微生物勘探领域做了大量研究,有着许多成功的案例。我国也在东北、华北地区的一些油田进行微生物勘探实践。随着微生物培养技术和测定方法的不断改进,微生物勘探石油技术得到迅速发展,准确率不断提高,在实践中得到很好应用。目前它已成为石油勘探中一项重要的技术。
(二)微生物采油技术
微生物采油技术是指将筛选的微生物或微生物代谢产物注入油藏,经微生物的生命活动
或代谢产物的某些特性作用于原油,改变原油的某些物化特性,从而提高原油采收率的技术。微生物采油:20世纪40年代美国最早开始研究,70年代许多国家进行采矿应用试验,90年代许多国家大规模采用微生物采油技术,发展成三次采油的一项新技术。其主要特点是成本低、适应性强、施工方便、不伤害地层、不污染环境。特别对于枯竭或近枯竭的油藏更显示其强大的生命力。现在有的微生物采油工艺有微生物处理油井、微生物油井吞吐、微生物区块驱油和微生物调剖等。总的来说分为两类:日常维护和提高原油采收率(MEOR)。
1.日常维护
微生物处理油井就是定期往油井中加入微生物,维持油井的正常开采。微生物油井吞吐是将微生物挤入生产井,近井地带的油层,改善其流动性。
2.提高原油采收率
微生物提高原油采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery ,简称MEOR)是一种比较成熟的三采技术。分为外源微生物采油和本源微生物采油两种。
3.采油微生物研究进展
采油微生物生理学研究:如何提高微生物在培养过程中代谢产物与原油采收率的相关性,从而阐明微生物采油机理。
(二)微生物在炼油工业中应用
原油硫含量的持续上升和环保法规的日益严格推动了石油生物脱硫的研究,为提高油品质量,微生物在炼油工业中应用也越来越多。主要技术有:微生物脱硫、微生物脱氮、微生物脱重金属等。 其中以微生物脱硫发展得最为迅速。具体原理是采用微生物体内的酶来催化氧化油品中的有机硫,使之转化为水溶性硫化物加以除去,从而实现生物催化脱硫。目前研究 最为广泛的生物脱硫微生物是光合细菌和无色硫细菌两类。光合细菌脱硫,由于条件苛刻,研究进展不大,仍处于批式试验或实验室小试阶段,且主要以处理气体硫化物为主;无色硫细菌脱硫,近年来很活跃,并取得一些进展,已进行了中试和生产性试验,效果很好。
(三)微生物与环保
在石油生产、储运、炼制加工过程中石油及石油制品的泄露及溢出是不可避免的。这将对水源和土壤造成严重的污染。
1.处理采油污水
采油污水是油田的主要污水。随着油田开发进入后期,采出液的含水量将会逐年上升,由此形成污水量升高。微生物促进剂(VB591和BiNutrix-ww)可不断释放营养素,以保证微生物的健康生长,有助于加快微生物矿物化过程,促进有机污染物分解,达到水体净化的目的。
在采集的油田废水中分别投加这两种微生物促进剂,与参照对比水样按相同条件进行了曝气处理。试验结果表明,微生物促进剂能使废水中COD 和石油类的去除率大大提高,处理时间也大大缩短。 另外,也可以利用微生物处理海面浮油泄露。用繁殖细菌的方法已经成功的消除了泄露在墨西哥湾的原油。微生物处理海面浮油具有效率高、费用低、无二次污染的优点。
2.处理石油污染的土壤
石油污染物进入土壤后,多种因素同时制约着污染物的生物降解。随着石油工业的发展,石油污染将会日趋严重,相应的处理技术也会相继出现,目前,治理油污染土壤的方法主要有焚烧法、固化法、热脱附法、洗涤法、微生物法等。微生物法是利用微生物自我调控机制以及对污染物的综合净化功能处理土壤中的石油类污染物,使它们在生物的新陈代谢循环中转化和去除土壤中的石油类污染物,是目前应用较好的油污染土壤处理方法。
三.结束语
微生物作为一种宝贵的资源,它与农业的关系十分密切,它在土壤肥力的提高和保持、营养元素的转化、作物病虫害的防治、发酵饲料的制作自然环境的保护等方面起着极其重要的作用[8-10]。随着动植物资源的不断开发与破坏,乃至耗竭以及环境污染日益严重,微生物资源的开发利用将为农业的可持续发展开辟一个新的途径。微生物技术与石油工业有着密切的关系,微生物学不断发展并向石油领域渗透,推动了该技术在石油领域的发展。石油工程师应该重视微生物技术在石油工业中的应用,全面的了解微生物学,相信以后微生物技术将在以后有更大的发展空间。
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范文二:硒在工农业生产中的应用
36%。 在常见的绿色玻璃中加入适量的 总需求的
硒, 硒可作为脱色剂脱去杂质和铁产生的绿色。加入 硒在工农业生产中的应用
过量的硒, 便制成著名的红宝石玻璃——硒玻璃。一
硒元素 () 是瑞典化学家贝采里乌斯 Selen lium 些高大建筑物夹顶上的红星, 便是用硒玻璃制成的。 () 于 1817 年从硫酸制造厂的废物铅室渣 Berzeliu s十字路口的信号红灯也是用硒玻璃做的灯罩。 硒还 中发现的, 其性质介于金属和非金属之间。硒在地壳 用于制造建筑物和车辆的黑色玻璃, 降低光强度和 中的含量并不太少, 约占十万分之八, 比锑、银、汞等 传热速度。和其它金属一起可使玻璃具有灰色、古铜 多好几倍以至几十倍, 不过它分布得很分散, 很少有 色和粉红色。 集中的矿物, 主要以化合物形式在各种矿物中与硫 在化学工业中, 硒用作石油热裂解的催化剂。在 化物共存, 但含量均很稀少。 目前, 主要是从电解铜 橡 胶 中 加 入 少 量 的 硒, 可 使 橡 胶 的 抗 磨 性 提 高 (厂的阳极泥及硫酸工业的废物 硫黄燃烧炉的烟道 50%。染料工业中也消耗一定量的硒, 如在硫化镉中 ) 灰、铅室渣或洗塔尘中提取。 加入硒, 可制得橙、黄、褐等色染料, 这种染料耐晒、
如同碳有石墨、金刚石和无定形碳三种同素异 耐热, 十分稳定; 含铬、锌等金属的硒染料, 十分耐腐 形体一样, 硒也有三种同素异形体: 单斜晶体红硒、 蚀。
无定形红硒和六方菱形晶体灰硒。 灰硒闪耀着金属 硒在冶金工业上的应用占世界总需求量的 般的光泽, 故又叫金属硒。 灰硒比红硒更常见, 更稳 8%。 钢中加入硒可以改善加工性能。 在铸铁、不锈 定, 红硒受热后会迅速变成灰硒。 钢、铜合金中加入 0. 3%, 0. 5% 的硒, 可以提高他 硒在工农业生产中有着极其广泛的应用前景, 们的机械性能, 结构更加致密。 目前关于硒用途的开发已引起人们广泛的关注和重 铅酸蓄电池回收工厂使用硒来细化电池铅板中 视。 的晶粒, 硒可作为少维修的铅酸电池栅极的晶粒细
硒在电子工业方面的应用约占世界总需求量的 化剂。 () 30% , 高纯硒 99. 99% 和硒合金在光电复印机中是 将硒加入电镀液中可改善镀件的外观品质, 赋 主要吸收光的介质, 用于普通纸复印机和激光印刷 予物件以仿古效果; 硒还可用于制造雷管, 为枪炮涂 机的感光器。 灰硒的重要特征是它具有典型的半导 蓝以及在电解锰生产中用于提高产量等。 黄铜中添 体性质, 可用于无线电波的检波和整流。硒整流器具 加硒, 应用于管道系统可以获得与在铜中添加铅同 有耐负荷、耐高温、电稳定性好等特点。此外, 硒还用 样的效果, 且对人体健康无害。 于生产电压冲击保护装置、激光窗和红外探测器等。 硒在农业和医学方面的应用占世界总需求量的
硒对光非常敏感, 据测定, 在充足阳光的照射 7%。 硒可作为动物饲料添加剂和人类食品的添加 下, 硒的导电率要比在黑暗时大 1000 倍, 所以, 硒被 剂。 添加硒化合物的化肥可改良贫瘠的土壤。 由于 用来制造光敏电阻和光电管, 在自动控制、电视等方 土壤中缺硒地区的需求增加, 往动物饲料中补充硒 面有着广泛的用途。硒还被用来生产太阳能电池、光 已成为全球范围的做法。 生伏打电池和医用成象 2射线接受器。 此外, 科X 硒可分无机硒和有机硒, 无机硒有较大毒性, 且 学 家正在研究硒化镉薄膜, 在光电系统中使用, 这不易被吸收, 不宜作饲料或食品添加剂。一些常见无 类材 料能更好地吸收光。 机硒化合物及其应用列于表 1。
硒在玻璃制造业中大有用途, 其消耗量占世界
表 1 一些常用硒化合物及其应用
化合物名称 分子式 用途
二氧化硒 制造其它碱化合物, 生成硒试剂 SeO 2
()一硫化硒 治疗小动物的湿疹和真菌传染病兽疹癣和跳蚤叮咬等与硫化物混用 SeS 二硫化硒 ()SeS2 治疗猪猫的湿疹和真菌传染病, 加入洗发剂中可防止头皮屑通常与硫化物混用
硒化锌 制造半导体 ZnSe CaSe 硒化钙 制造电子发射体
()下转第 387 页
第 7 期 化 学 世 界 ?387?
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()上接封 3
化合物名称 分子式 用途
硒化钡 制造半导体 基耶达消化的催BaSe
硒化铜 化剂, 半导体 CuSe
硒化镉 制造半导体、光电导体、光电池、整流器和荧光材料 CdSe
硒化铝 制造 半导体, H 2Se A l2Se3
硒化砷 制造玻璃 A s2Se3
亚硒酸铵 () N H 4 2SeO 3 制造红色玻璃, 生物碱试剂
亚硒酸钠 N a2SeO 3 玻璃生产中除去绿色, 兽用治疗剂 硒酸钠 兽用治疗剂 N a2SeO 4
硒酸钾 化学试剂 K2SeO 4
硒酸铜 钼或铜合金的染黑 CuSeO 4
六氟化硒 电绝缘气体 SeF 6
王玉标
()安徽教育学院化学系, 安徽 合肥 230061
范文三:甲烷在工农业生产中的应用
甲烷在工农业生产中的应用
池沼底部的沼气,煤矿坑道里的坑气、地层内的天然气等都是甲烷在自然界中的存在形式,由于甲烷可燃且放出大量的热,决定了甲烷有广泛的用途。
?天然气及其应用简介
天然气是蕴藏在地层内的、从有气无油的气井中开采出来的可燃性气体。
天然气的主要成分是甲烷以及乙烷、丙烷等低分子烷烃,此外还含有氮气、二氧化碳、硫化氢等,组成随产地不同,往往差别很大。根据天然气中甲烷和其它烃的含量不同,天然气大致可分为两种,一种是含甲烷成分多的,称为天然气,又叫干气或贫气,由于它较难液化,故称干气,其中通常含甲烷80%,90%(体积分数),个别气田甲烷含量可高达99.8%,这种天然气可作燃料,也可作化工原料;另一种天然气称湿天然气,又叫湿气或富气,它除了含甲烷外,还含较多的乙烷、丙烷和丁烷,由于它在加压和降温条件下较易液化,故称湿气,湿气中乙烷、丙烷和丁烷可裂解制乙烯、丙烯,因此是裂解的原料。
我国有丰富的天然气资源,四川等地的天然气大多属于干气,气体中含硫量较低,天然气像石油和煤一样是一种重要的化石能源和优良的气体燃料,可用来发动内燃机、发电、炼钢、焊接和切割金属等,又是一种重要而且廉价的工业资源。随着有机合成工业的发展,天然气已经成为基本的有机合成的原料,用来合成甲醇、甲醛、乙炔、氯甲烷、高级醇、二硫化碳、氢氰酸、合成氨、炭黑等,还可以制取化肥、合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药等化工产品。在我国还开展了群众性探采天然气的活动,天然气资源不断地被发现,为国家提供了大量的动力来源和化工原料。
?沼气及其应用简介
自然界中,甲烷是煤矿的坑道产生的气体和池沼底部所产生的气体的主要成分,又名“坑气”和“沼气”,坑气是由煤在地下慢慢地分解,内含大量的甲烷,俗称“瓦斯”。它随着煤的开采而释放出来,是煤矿爆炸事故的根源,沼气是由沼气细菌在隔绝空气条件下,使含有纤维素的有机物如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等在一定温度、湿度、pH条件下发酵而产生的可燃性气体。
沼气一种混合气体,其中含甲烷60%,70%(体积分数),此外还含有二氧化碳以及少
3量的硫化氢、氮气、氢气、一氧化碳和氨等。沼气略带臭味。作为燃料,热值很高。1m沼气完全燃烧可放出23000,27000kJ的热量,相当于0.7kg汽油或0.8kg煤油燃烧所放出的热量。沼气是一种低廉的生物能源,利用科学发酵方法生产沼气,是解决目前我国广大农村能源问题的一种最现实有效的途径。如果把全国作物的秸秆、人畜粪便的一半有效地利用起来,
1038可以年产沼气6.5×10m,其热值可相当于3.6×10t标准煤。由于沼泽污泥、人畜粪便中都有大量沼气细菌,所以常作为人工制取沼气的部分原料。沼气池中的秸秆粪便等物经发酵后,一方面产生了沼气,另一方面池中剩余的物质是良好的肥料,因为秸秆粪便等物含有的氮、磷、钾经发酵后都成为作物容易吸收的营养物质,同时在发酵过程中能杀灭在畜粪便中的虫卵、病菌等,因而有利于环境卫生,所以说,发展沼气既是充分利用农业资源,又是减轻环境污染的重要措施,具有综合的经济效益。近年来,我国的沼气发展很快,据不完全统计,农村已建户用沼气池约700多万个,已建成600多处小型沼气发电站和700多处沼气动力站,其发展前途极为广阔。
甲烷除了其有用的方面之外,也存在着一些危及生命财产安全的隐患:家用天然气使用不当或漏气,易造成火灾或爆炸,所以要经常用肥皂水检查天然气管道是否漏气,发现问题立即解决;由于采煤坑道中有甲烷气体,若坑道的通风不好,甲烷含量易达到其爆炸极限,这时若遇明火,风易发生爆炸,这就是煤矿最易出现的事故——瓦斯爆炸。因此我们在使用
甲烷气体时,即要大胆使用,又要注意安全。
范文四:硒在工农业生产中的应用
硒, 硒可作为脱色剂脱去杂质和铁产生的绿色。加入 硒在工农业生产中的应用 过量的硒, 便制成著名的红宝石玻璃—— 硒玻璃。一
些高大建筑物夹顶上的红星, 便是用硒玻璃制成的。 ( ) 硒元素 Se len lium 是瑞典化学家贝采里乌斯
十字路口的信号红灯也是用硒玻璃做的灯罩。 硒还 () 于 1817 年从硫酸制造厂的废物铅室渣 B e rze liu s 用于制造建筑物和车辆的黑色玻璃, 降低光强度和 中发现的, 其性质介于金属和非金属之间。硒在地壳
传热速度。和其它金属一起可使玻璃具有灰色、古铜 中的含量并不太少, 约占十万分之八, 比锑、银、汞等
色和粉红色。 多好几倍以至几十倍, 不过它分布得很分散, 很少有
在化学工业中, 硒用作石油热裂解的催化剂。在 集中的矿物, 主要以化合物形式在各种矿物中与硫
橡 胶 中 加 入 少 量 的 硒, 可 使 橡 胶 的 抗 磨 性 提 高 化物共存, 但含量均很稀少。 目前, 主要是从电解铜
50% 。染料工业中也消耗一定量的硒, 如在硫化镉中 ( 厂的阳极泥及硫酸工业的废物 硫黄燃烧炉的烟道
加入硒, 可制得橙、黄、褐等色染料, 这种染料耐晒、 ) 灰、铅室渣或洗塔尘中提取。
耐热, 十分稳定; 含铬、锌等金属的硒染料, 十分耐腐 如同碳有石墨、金刚石和无定形碳三种同素异
蚀。 形体一样, 硒也有三种同素异形体: 单斜晶体红硒、 硒 在 冶 金 工 业 上 的 应 用 占 世 界 总 需 求 量 的无定形红硒和六方菱形晶体灰硒。 灰硒闪耀着金属
8% 。 钢中加入硒可以改善加工性能。 在铸铁、不锈 般的光泽, 故又叫金属硒。 灰硒比红硒更常见, 更稳
钢、铜合金中加入 0. 3%, 0. 5% 的硒, 可以提高他 定, 红硒受热后会迅速变成灰硒。
们的机械性能, 结构更加致密。 硒在工农业生产中有着极其广泛的应用前景,
铅酸蓄电池回收工厂使用硒来细化电池铅板中 目前关于硒用途的开发已引起人们广泛的关注和重
的晶粒, 硒可作为少维修的铅酸电池栅极的晶粒细 视。 化剂。 硒在电子工业方面的应用约占世界总需求量的
将硒加入电镀液中可改善镀件的外观品质, 赋 () 30% , 高纯硒 99. 99% 和硒合金在光电复印机中是
予物件以仿古效果; 硒还可用于制造雷管, 为枪炮涂 主要吸收光的介质, 用于普通纸复印机和激光印刷
蓝以及在电解锰生产中用于提高产量等。 黄铜中添 机的感光器。 灰硒的重要特征是它具有典型的半导
加硒, 应用于管道系统可以获得与在铜中添加铅同 体性质, 可用于无线电波的检波和整流。硒整流器具
样的效果, 且对人体健康无害。 硒在农业和医学方有耐负荷、耐高温、电稳定性好等特点。此外, 硒还用
面的应用占世界总需求量的 于生产电压冲击保护装置、激光窗和红外探测器等。
7% 。 硒可作为动物饲料添加剂和人类食品的添加 硒对光非常敏感, 据测定, 在充足阳光的照射
剂。 添加硒化合物的化肥可改良贫瘠的土壤。 由于 下, 硒的导电率要比在黑暗时大 1000 倍, 所以, 硒被
土壤中缺硒地区的需求增加, 往动物饲料中补充硒 用来制造光敏电阻和光电管, 在自动控制、电视等方 已成为全球范围的做法。面有着广泛的用途。硒还被用来生产太阳能电池、光
硒可分无机硒和有机硒, 无机硒有较大毒性, 且 生伏打电池和医用成象 2射线接受器。 此外, 科学 X
不易被吸收, 不宜作饲料或食品添加剂。一些常见无 家正在研究硒化镉薄膜, 在光电系统中使用, 这类材
机硒化合物及其应用列于表 1。 料能更好地吸收光。
硒在玻璃制造业中大有用途, 其消耗量占世界
表 1 一些常用硒化合物及其应用
化合物名称 分子式 用途
二氧化硒 制造其它碱化合物, 生成硒试剂 SeO 2
( ) 治疗小动物的湿疹和真菌传染病兽疹癣和跳蚤叮咬等 与硫化物混用治疗猪猫一硫化硒 SeS ( ) 的湿疹和真菌传染病, 加入洗发剂中可防止头皮屑 通常与硫化物混用制造半导二硫化硒 SeS2 体 硒化锌 硒ZnSe 制造电子发射体 化钙 C aSe
()下转第 387 页
第 7 期 化 学 世 界 ?387?
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()上接封 3
化合物名称 分子式 用途
硒化钡 制造半导体 B aSe 基耶达消化的催化剂, 半导体 制造半导体、光电导硒化铜 C uSe 制造 半导体, 体、光电池、整流器和荧光材料 H 2Se 硒化镉 C dSe 制造玻璃硒化铝 A l2 Se3 制造红色玻璃, 生物碱试剂 玻璃生硒化砷 亚A s2Se3 产中除去绿色, 兽用治疗剂 兽用治() 硒酸铵 亚N H 4 2SeO 3 疗剂 N a2SeO 3 硒酸钠 硒化学试剂 钼或铜合N a2SeO 4 酸钠 硒酸金的染黑 电绝缘气K 2SeO 4 钾 硒酸铜 体 C uSeO 4 六氟化硒
SeF 6
王玉标
()安徽教育学院化学系, 安徽 合肥 230061 ? 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
范文五:硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用
硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)已知25℃时:SO 2(g )+2CO(g )=2CO2(g )+ 1 x
S x (s )△H=a kJ/mol
2COS (g )+SO2(g )=2CO2(g )+ 3 x
S x (s )△H=b kJ/mol.
则COS (g )生成CO (g )与S x (s )反应的热化学方程式是xCOS (g )=xCO(g )+Sx (s )△H=0.5x(b-a )kJ/mol.
(2)雄黄(As 4S 4)和雌黄(As 2S 3)是提取砷的主要矿物原料.已知As 2S 3和H NO 3有如下反应:
As 2S 3+10H++10NO3-=2H3AsO 4+3S+10NO2↑+2H2O ,当生成H 3AsO 4的物质的量为0. 6mol 反应中转移电子的数目为3N A .
(3)向等物质的量浓度Na 2S 、NaOH 混合溶液中滴加稀盐酸至过量.其中H 2S 、HS -、S 2-的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图1所示(忽略滴加过程H 2S 气体的逸出). ①B 表示HS -(或NaHS ).
②滴加过程中,溶液中微粒浓度大小关系,正确的是c (填字母). a .c (Na +)=c(H 2S )+c(HS -)+2c(S 2-) b .2c (Na +)=c(H 2S )+c(HS -)+c(S 2-) c .c (Na +)=3[c(H 2S )+c(HS -)+c(S 2-)]
③NaHS 溶液呈碱性,当滴加盐酸至M 点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c (Na +)>c (HS -)>c (S 2-)>c (OH -)>c (H +).
(4)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下所示:
①写出反应器中发生反应的化学方程式是SO 2+xI2+2H2O=H2SO 4+2HIX . ②电渗析装置如图2所示,写出阳极的电极反应式2I x --2e -=xI2.该装置中发生的总反应的化学方程式是2HI x =(x-1)I 2+2HI.
本题难度:一般题型:填空题 | 来源:网络
分析与解答
习题“硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用.(1)已知25℃时:SO2(g )+2CO (g )=2CO2(g )+1/xSx(s )△H=a kJ/mol2COS(g )+SO2(g )=2CO2(g )+3/xSx (s )...”的分析与解答如下所示:
分析
(1)根据盖斯定律,利用已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造出目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减; (2)根据化合价的升降以及物质的量的情况来计算转移电子的量;
(3)向等物质的量浓度Na 2S 、NaOH 混合溶液中滴加稀盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,然后和硫化钠反应,结合图1所示H 2S 、HS -、S 2-的分布分数进行解答;NaHS 的含量先增加后减少;根据物料守恒可求得滴加过程中,溶液中微粒浓度大小关系;根据电离平衡和水解规律可得M 点时,溶液中各离子浓度大小关系; (4)①由工艺流程图可知,SO 2、I 2、H 2O 反应生成H 2SO 4、HI X ,配平书写方程式;
②由图2可知,在阴极区I x -转化为I -,在阳极区I x -转化为I 2,阳极区的H +通过交换膜进入阴极区,得以生成HI 溶液,即电解HI x 生成I 2、HI .
解答
解:(1)①SO 2(g )+2CO(g )=2CO2(g )+ 1 x
S x (s )△H=a kJ/mol;②2COS (g )+SO2(g )=2CO2(g )+ 3 x
S x (s )△H=b kJ/mol,由盖斯定律,0.5x×(②-①)得:xCOS (g )=xCO(g )+Sx (s )△H=0.5x(b-a )kJ/mol,
故答案为:xCOS (g )=xCO(g )+Sx (s )△H=0.5x(b-a )kJ/mol;
(2)反应As 2S 3+10HNO3=2H3AsO 4+3S+10NO2↑+2H2O 中,As 元素化合价由As 2S
3
+3价升高到H 3AsO 4+5价,S 元素化合价由As 2S 3-2价升高到S ,0价,若生成2
molH 3AsO 4,则反应中转移电子的物质的量为10mol ,若生成0.6molH 3AsO 4,则反应中转移电子的物质的量为3mol ,即3N A , 故答案为:3N A ;
(3)①向等物质的量浓度Na 2S 、NaOH 混合溶液中滴加稀盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,然后和硫化钠反应,A 表示含硫微粒浓度在减小为Na 2S ,B 先增加后减少为NaHS ,C 浓度一直在增加为H 2S , 故答案为:HS -(或NaHS );
②向等物质的量浓度Na 2S 、NaOH 混合溶液中滴加稀盐酸,因体积相同,设Na 2S 、NaOH 各为1mol ,则n (Na )=3n(S ),溶液中含硫的微粒为HS -、S 2-、H 2S ,则c (Na +)=3[c(H 2S )+c(HS -)+c(S 2-)],
故答案为:c ;
③A 表示Na 2S ,B 为NaHS ,当滴加盐酸至M 点时,表示两者含量相等,溶液中c (Na +)=3[c(H 2S )+c(HS -)+c(S 2-)],则c (Na +)>c (HS -),NaHS 溶液呈碱性说明其水解大于电离,水解是微弱的所以c (HS -)>c (S 2-),硫化钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,所以c (OH -)>c (H +),则c (Na +)>c (HS -)>c (S 2-)>c (OH -)>c (H +),
故答案为:c (Na +)>c (HS -)>c (S 2-)>c (OH -)>c (H +);
(4)①由工艺流程图可知,SO 2、I 2、H 2O 反应生成H 2SO 4、HI X ,反应方程式为:SO 2+xI2+2H2O=H2SO 4+2HIX ,故答案为:SO 2+xI2+2H2O=H2SO 4+2HIX ;
②由图2可知,在阴极区I x -转化为I -,在阳极区I x -转化为I 2,所以阳极区发生的反应为:2I x --2e -=xI2,H +通过交换膜进入阴极区,得以生成HI 溶液,即电解HI x 生成I 2、HI ,反应方程式为:2HI x ═(x-1)I 2+2HI,故答案为:2I x --2e -=xI2;2HI
x
=(x-1)I 2+2HI.
点评
本题以工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸工艺为载体,考查盖斯定律计算、离子浓度大小比较、电解原理等,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型,题目难度中等,注意利用守恒思想比较溶液中微粒浓度大小.
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