题目内容
【题目】氮是生命物质中重要的组成元素之一。含氮物质的使用既给人类带来福音,又给人们带来一些负面影响。
(1)肥料的三要素,除了氮还有____。
(2)NH3是氮的氢化物,它的空间构型是_____,属于____分子(填写“极性”或“非极性”),N原子的结构示意图是____。
(3)氨的水溶液叫做氨水,它可作为化学肥料。实际使用时,因为有很多不便,所以往往制成铵盐。NH4Cl就是常见的铵盐,NH4Cl属于___晶体,长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤___(填写“酸”或“碱”)化,请结合有关方程式说明原因____。
(4)工业上通常以铁触媒为催化剂,在500℃左右,20~50MPa下合成氨气。采用该压强的原因是____。
(5)含氮废水进入水体会对环境造成污染,某课题小组利用废铝将NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应如下:6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,该反应中,还原剂是____,被还原的元素是____;每生成2molN2,转移的电子数是_____。
【答案】磷、钾(或P、K) 三角锥型 极性 离子 酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+,NH4+水解使溶液显酸性,长期使用使土壤酸化 加快反应速率、使平衡向正反应方向移动、压强过高,会导致成本升高 Al NO3-中+5价的N 20NA
【解析】
(1)化学肥料的主要分为氮肥、磷肥、钾肥;
(2)N原子核电荷数为7、核外有7个电子,NH3分子的空间构型是三角锥形,氨气属于极性分子;
(3)NH4Cl就是常见的铵盐,铵盐是离子化合物,NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子在水溶液中发生水解反应,使溶液呈酸性;
(4)N2+3H22NH3,该反应为反应前后气体分子数减小的放热反应,增大压强可以加快反应速率,提高原料的转化率,但是压强过高,会导致成本升高;
(5)6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,依据反应前后化合价的变化,判断氧化剂、还原剂;
(1)化学肥料的主要分为氮肥、磷肥、钾肥,故肥料的三要素,除了氮还有磷和钾;
(2)NH3分子的空间构型是三角锥形,氨气属于极性分子;N原子核外有7个电子,其原子的结构示意图是;
(3)NH4Cl就是常见的铵盐,铵盐是离子化合物,故NH4Cl属于离子晶体;NH4++H2ONH3·H2O+H+,故长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤酸化;
(4)N2+3H22NH3,该反应为反应前后气体分子数减小的放热反应,工业上通常以铁触媒为催化剂,在500℃左右,催化剂的活性比较大,20~50MPa下合成氨气,加快反应速率、使平衡向正反应方向移动,但是压强过高,会导致成本升高;
(5)6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,该反应前后铝元素的化合价升高,氮元素的化合价降低,故Al是还原剂, NO3-中的N元素被还原;该反应中每生成1molN2转移20mol电子,故当生成2mollN2,转移的电子数是20NA 。