Question

某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH₄⁺ 和NH₃?H₂O的形式存在，经先期处理得到含HNO₃的废水．一定条件下，向处理后的废水中加入CH₃OH，将HNO₃还原为N₂．若该反应消耗32gCH₃OH 转移6mol 电子，则下列说法正确的是（　　）

• A、硝酸分子中所有原子均达8电子结构
• B、参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为5：6
• C、常温下，向0.1mol/LNH₃?H₂O中加水稀释，则c（NH₄⁺）/c（NH₃?H₂O） 将减小
• D、NH₃分子与CO₃^2-离子的空间构型相同

Answer 1

分析：A．在AB_n型化合物中，中心元素A的族序数+成键数=8时，满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构，含H元素的化合物一定不满足； 
B．32gCH₃0H转移6mol电子，即1mol还原剂参加反应转移6mol电子，根据消耗甲醇的量和转移电子的量来书写方程式，并确定氧化剂和还原剂的量的多少；
C．加入水，氨水被稀释，电离程度增大，但是溶液中氢氧根浓度减小，氨水浓度减小，氢离子浓度增大；
D．根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型．

解答：解：A．硝酸分子中，含有氢原子，氢最外层族序数+成键数=1+1=2，所以不能满足所有原子最外层8电子结构，故A错误；
B．消耗32g（1mol）CH₃OH转移6mol电子，由CH₃OH中碳原子的化合价升高6，所以反应后碳的化合价为+4，产物为CO₂，根据质量守恒和化合价升降总数相等得：5CH₃OH+6HNO₃═5CO₂+3N₂+13H₂O，反应中氧化剂是硝酸，还原剂是甲醇，参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是5：6，故B正确；
C．由于加水稀释后，氨水电离程度增大，电离平衡正向移动，n（NH₄⁺）增大，n（NH₃?H₂O）减小，在同一溶液中体积相同，离子的浓度之比等于物质的量之比，则

c(NH4+)

c(NH3?H2O)

增大，故C错误；
D． 氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+

1

2

（5-3×1）=4，因为含有一个孤电子对，所以是三角锥型结构；碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+

1

2

=3，为平面三角形结构，两者空间构型不相同，故D错误；
故选B．

点评：本题考查了最外层8电子结构、氧化还原反应的简单计算、电离平衡、微粒空间构型等知识，注意分子中所有原子8电子结构，含有H原子的化合物一定不满足，定性分析溶液中微粒相对大小是解答C的关键，题目难度中等．