题目内容

1．硝酸铵钙晶体[5Ca（NO3）2•NH4NO3•10H2O]极易溶于水，是一种绿色复合肥料．
（1）质子数为N、O量原子质子数之和的原子的结构示意图为，其最简单气态氢化物的稳定性小于（填“大于”或“小于”）NH3．
（2）硝酸铵钙晶体的溶液显酸性，原因是NH4++H2O?NH3．H2O+H+（用离子方程式表示）．
（3）工业上生产硝酸铵钙的方法是以硝酸浸取磷矿石得到的粗硝酸钙（含硝酸钙、磷酸钙及硝酸）为原材料制备，其生产流程为：

①滤渣的主要成分是Ca3（PO4）2（填化学式）． 
②加入适量的碳酸钙后发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑．．
③硝酸铵是一种易分解的物质，保存和利用时，需控制在较低温度．230～400℃时，它会分解生成空气中含量最大的两种气体，其反应的化学方程式为2NH4NO3$\frac{\underline{\;200℃-400℃\;}}{\;}$4H2O+N2↑+O2↑．
（4）生产硝酸铵钙工厂的废水中常含有硝酸铵．目前常用膜电解法净化，工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①阳极的电极反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，I室可回收的产品为硝酸（填名称）． 
②Ⅲ室可回收氨气的原因为电解时Ⅲ室氢离子得电子发生还原反应（或2H++2e-=H2），使碱性增强，同时NH4+通过阳离子膜进入III室，发生反应：NH4++OH-=NH3+H2O，生成氨气．

分析 （1）N、O质子数分别为：7、8，二者的质子数之和是15，所以是15号P元素，据此可画出结构示意图，它与N元素是同主族，非金属性：P＜N，据此判断气态氢化物的稳定性；
（2）铵根离子水解显酸性；
（3）粗硝酸钙（含硝酸钙、难溶物及硝酸）加水溶解，过滤得含硝酸钙和硝酸的溶液，加入碳酸钙与硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳气体，再通入氨气中和硝酸生成硝酸铵，最终所得的溶液为硝酸钙和硝酸铵的混合溶液，蒸发结晶得到硝酸铵钙[5Ca（NO3）2•NH4NO3•10H2O]晶体；
（4）①根据膜电解法阳极上为水失电子发生的氧化反应；Ⅰ室消耗氢氧根离子使酸性增强，与向阳极移动的硝酸根结合成硝酸；
②电解时，Ⅲ室为阴极应为氢离子得电子发生还原反应，消耗氢离子使碱性增强，与向阴极移动的铵根离子反应生成氨气，据此分析．

解答 解：（1）N、O质子数分别为：7、8，二者的质子数之和是15，所以是15号P元素，其原子的结构示意图为，它与N元素是同主族，非金属性：P＜N，所以气态氢化物的稳定性：PH3＜NH3，
故答案为：；小于；
（2）铵根离子水解显酸性，则水解离子反应为NH4++H2O?NH3•H2O+H+，
故答案为：NH4++H2O?NH3•H2O+H+；
（3）①磷酸钙为难溶于水的物质，故滤渣的主要成分是磷酸钙，化学式为Ca3（PO4）2，
故答案为：Ca3（PO4）2；
②加入碳酸钙与硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳气体，发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，
故答案为：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O；
③空气中含量最大的两种气体分别是氮气和氧气，依据氧化还原反应原理得出硝酸铵分解方程式为：2NH4NO3$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N2↑+O2↑+4H2O，
故答案为：2NH4NO3$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N2↑+O2↑+4H2O；
（3）①膜电解法阳极上为水失电子发生的氧化反应，反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，则Ⅰ室阳极消耗氢氧根离子使酸性增强，与向阳极移动的硝酸根结合成硝酸，所以Ⅰ室可回收的产品为硝酸；
故答案为：2H2O-4e-═4H++O2↑；硝酸；
②电解时，Ⅲ室为阴极应为氢离子得电子发生还原反应（或2H++2e-=H2），则消耗氢离子使碱性增强，与向阴极移动的铵根离子反应生成氨气，发生反应：NH4++OH-=NH3+H2O，所以Ⅲ室可回收到氨气，
故答案为：电解时Ⅲ室氢离子得电子发生还原反应（或2H++2e-=H2），使碱性增强，同时NH4+通过阳离子膜进入III 室，发生反应：NH4++OH-=NH3+H2O，生成氨气．

点评 本题主要考查了工业生产硝酸铵钙的原理及废水的处理，意在考查考生阅读新信息，处理新情况的能力，电解装置的分析及其电极反应式的书写是易错点，题目难度中等．

练习册系列答案
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