题目内容
【题目】水体富营养化是由于水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。去除水体中N、P的方法很多。
(1)化学沉淀法去除水体中的PO
，常用的化合物有AlCl3、Ca(OH)2等。
①AlCl3溶液中Al3+水解的离子方程式为___。
②Ca5(PO4)3OH的Ksp为6.8×10-37，其溶度积常数表达式为Ksp[Ca5(PO4)3OH]=___。
(2)为探究将废水中氨态氮(NH3—N)和PO同时去除，按n(NH4Cl):n(Na2HPO4):n(MgCl2)=1:1:1加入水中，实验测得不同pH下，氨态氮和PO的去除率如图(a)所示：
已知：(I)去除的主要反应为：Mg2++NH
+HPO
+6H2O
MgNH4PO4·6H2O↓+H+，
(II)室温时，Ksp(MgNH4PO4·6H2O)=2.5×10-13，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Mg3(PO4)2]= 6.3×10-31。
①pH在8.5～10.5时，氨态氮和PO去除率随pH增大而增大，其原因是___ (从平衡移动角度说明)。
②当pH＞10.5时，氨态氮和PO去除率随pH增大而减小，其原因是___(从平衡移动角度说明)。
(3)一种浸没式SMDDC电池可用于去除地下水中硝态氮，其装置如图(b)所示：
①装置工作时，H+向___极(填“X”或“Y")室迁移。
②X极上(CH2O)n→CO2的电极反应式为___；Y极上NO
→N2的电极反应式为___。
【答案】Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ c5(Ca2+)·c3(PO
)·c(OHˉ) 产物中H+与OHˉ结合生成H2O，使平衡右移 生成Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀，c(Mg2+)减小，使平衡左移 Y (CH2O)n+nH2O－4ne-=nCO2↑+4nH+ 2NO
+12H++10e-=N2↑+6H2O
【解析】
(1)①铝离子水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+；
②Ca5(PO4)3OH的水溶液中存在沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OHˉ所以Ksp[Ca5(PO4)3OH]= c5(Ca2+)·c3(PO)·c(OHˉ)；
(2)①去除的主要反应为：Mg2++NH
+HPO
+6H2OMgNH4PO4·6H2O↓+H+，pH在8.5～10.5时，产物中H+与OHˉ结合生成H2O，使平衡右移，氨态氮和PO
去除率随pH增大而增大；
②pH过大时，生成Mg(OH)2沉淀，同时HPO与氢氧根反应生成PO，从而产生Mg3(PO4)2沉淀，c(Mg2+)减小，使平衡左移，氨态氮和PO去除率随pH增大而减小；
(3)①据图可知放电过程中NO转化为N2被还原，所以Y极为电池的正极，则X极为电池的负极。装置工作时为原电池，原电池中阳离子向正极移动，所以H+向Y室移动；
②X极上(CH2O)n失电子被氧化生成CO2和H+，根据电子守恒和元素守恒可得电极反应式为(CH2O)n+nH2O－4ne-=nCO2↑+4nH+；Y极上中NO得电子被还原为N2，根据电子守恒和元素守恒可得电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O。
【题目】某学习小组探究Mg与NaHCO3溶液反应的机理，做了如下探究。
实验一：
实验A | 实验B | |
操作 | 在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜)，吸入15mL饱和NaHCO3溶液。 | 在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜)，吸入15mL蒸馏水。 |
现象 | 有气体产生，20min后注射器内壁和底部产生大量白色沉淀 | 缓慢产生气体 |
（1）实验B的目的是___。
实验二：
（2）根据实验二，实验A中产生的气体是___。(填分子式)
实验三：分别取少量实验A和B的上层清液于两支试管中，各加入2滴BaCl2溶液，A中立即产生白色沉淀，B中无明显现象。
（3）实验三说明Mg与NaHCO3溶液反应产生了___(填离子符号)。
实验四：该小组同学对实验A中产生的白色沉淀做出如下猜测：并用图所示装置进行实验，进一步确定白色沉淀的成分。
猜测1：白色不溶物可能为Mg(OH)2
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2xMgCO3]
（4）若用装置A、B组合进行实验，B中有白色浑浊，则猜想___不正确；将装置按A、C、B的顺序组合进行实验，当出现___现象时，猜想3是正确的。
实验五：用图所示装置测定碱式碳酸镁[yMg(OH)2xMgCO3]的组成：
（5）称取干燥、纯净的白色不溶物7.36g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.72g，装置B增重2.64g。装置C的作用是___，白色不溶物的化学式为___。
