Question

含氮废水（氮元素主要以形式存在）对水体造成的污染越来越严重，若利用金属镁可以除去pH=7的某水体中的使之转化为N₂，溶液变为碱性从而消除污染，但专家认为用金属铝消除氮的污染比镁更经济，其反应原理和金属镁相同。

（1）写出镁和含氮废水中的反应的离子方程式：

_____________________________________________________________________。

（2）已知金属镁是从海水中提取的无水MgCl₂电解制得的，若处理100 m³废水（含的浓度为0.2 mol/m³)需用含MgCl₂0.5%（质量分数）的海水_________t。

（3）若要用金属铝除去含0.3mol废水中的氮，（设氮元素均以的形式存在）至少需消耗金属铝__________g。

Answer 1

（1）5Mg+2+6H₂O====5Mg(OH)₂↓+N₂↑+2OH^- 

（2）0.95 

（3）13.5 

解析：（1）(OH)₂，，n(Mg)∶n()=5∶2时化合价升降相等。因溶液变为碱性，可知产物中有OH^-，则反应物中有H₂O，可得配平后的离子方程式为5Mg+2+6H₂O====5Mg(OH)₂↓+N₂↑+2OH^-。

（2）n()==,n()=0.2 mol·m^-3×100 m³=20 mol,n(MgCl₂)=m·0.5%÷95 g·mol^-1,则·m·0.5%÷95 g·mol^-1=20 mol,m=950 000 g=0.95 t。

（3）失电子数相等时n(Al)=,又n(Mg)=,则n(Al)= =×0.3 mol=0.5 mol,m(Al)=0.5 mol×27 g·mol^-1=13.5 g。