题目内容

11．某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3•H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：
（1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收．
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：NH4++OH-═NH3•H2O．
②用化学平衡原理解释通空气的目的：空气可以将生成的氨气带走，使化学平衡向正反应方向移动，促进了氨水电离．
③回收的氨气经净化处理后可进行催化氧化，已知催化剂为三氧化二铬，
i．氨催化氧化的方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{\;Cr_{2}O_{3}\;}}{△}$4NO+6H2O
ii．预先将催化剂加热到红热状态，停止加热后催化剂仍保持红热，该反应是放热反应．（填“吸热”或“放热”）
（2）过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-．
请完成第一步反应的方程式
2NH4++3O2=2NO2-+2H2O+4H+
（3）过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2．若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是5：6．

分析 （1）①铵根能和强碱反应生成一水合氨；②减少生成物，可以使化学平衡向正反应方向移动；③氨气催化氧化生成NO和水，停止加热催化剂仍然红热说明反应放热；
（2）据氧化还原反应中电子得失守恒和电荷守恒以及原子守恒配平离子方程式；
（3）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．

解答 解：（1）①铵盐能和强碱反应，实质是：NH4++OH-═NH3•H2O，故答案为：NH4++OH-═NH3•H2O；
②氨水电离是可逆反应，将生成的氨气带走，即减少生成物，可以使化学平衡向正反应方向移动，即更多的生成氨气，因而促进了氨水电离，
故答案为：空气可以将生成的氨气带走，使化学平衡向正反应方向移动，促进了氨水电离；
③氨气催化氧化生成NO和水，停止加热催化剂仍然红热说明反应放热，故答案为：4NH3+5O2$\frac{\underline{\;Cr_{2}O_{3}\;}}{△}$4NO+6H2O；放热；
（2）1mol铵根离子反应生成亚硝酸根时转移6mol电子，1mol氧气反应转移4mol电子，据最小公倍法可知，铵根离子化学计量数为2，氧气化学计量数为3，再据原子守恒配平其他化学计量数，据电荷守恒还应生成氢离子，故答案为：2、3、2、2、4H+；
（3）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，
故答案为：5：6．

点评 本题综合考查物质的分离提纯以及化学方程式的计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握相关物质的性质以及氧化还原反应的相关计算，难度不大．

练习册系列答案
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9．对于可逆反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，在850℃时，K=1．
（1）该可逆反应达到化学平衡的标志是BC（选填下列选项填空）
A．体积一定时，混合气体的密度保持一定
B．反应容器中CO2的百分含量保持一定
C．CO的消耗速率与H2的消耗速率之比为1：1
D.850℃、体积一定时，混合气体的压强保持一定
E．混合气体的平均相对分子质量保持一致
F．混合气体的总物质的量保持一致
（2）若升高温度到950℃时，达到平衡时K＜1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2 和x mol H2．若
①当x=5.0时，上述平衡向逆反应（填“正反应”或“逆反应”）方向移动；
②要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是0≤x＜3.0．
2．氢化钙（CaH2）是二种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂，需要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气．•某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙
【实验】
用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2．
（1）下列有关该实验的说法正确的是acd．
a其他条件相同时，粗锌制取氢气的速率比纯锌快
b•加热时，必须通人氮气作为保护气，以防止空气的干扰
c可以用浓硫酸或碱石灰对H2进行干燥除杂
d•开始实验时，应先通人H2，后给金属钙加热
已停止实验时，应先停止通人H2，后停止加热•
【提出假设】
（2）由于实验中操作不当，金属钙或氢化钙都可能被氧化；该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设．
假设l：含有Ca 和CaH2．
假设2：含有CaH2和CaO．
假设3：含有Ca、CaH2、CaO．
【设计实验方案，验证假设】
（3）定性实验用化学方法鉴别Ca与CaH2，请设计实验完成下表中内容．
实验步骤（不要求写具体操作过程）预期现象和结论
取少量固体样品，•…
（4）定量实验  测定Ca 和CaH2混合物中CaH2 的质量分数．
①取m1g样品与水完全反应，利用如图装置测定生成的气体体积时，在a时进行收集（填字母）
a刚开始有气泡时
b气泡连续均匀时
c气体经过验纯后，再收集
②如果装置气密性良好，操作正确，乙同学认为：由于液体加入，导致气体的体积测定偏大，则计算出氢化钙的质量分数偏高（天“偏高”、“偏低”“无影响”）
【反思与交流】
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便．既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要讲金属钙制备成氢化钙呢？你的观点是等质量的钙与氢化钙中，氢化钙产生成氢气多．
19．在一定温度下，在密闭容器中加入I2和H2各1mol，发生反应：H2（g）+I2（g）?2HI（g），达平衡时，生成1.6mol HI，若其他条件不变，开始充入的H2改为1.2mol，则达到平衡时，生成HI物质的量（　　）
A．1.4molB．1.6molC．1.8molD．2.0mol
6．（1）1mol分子式为CnHmO2的有机物在O2中完全氧化后，所产生的CO2和H2O（g）的体积相等，并消耗78.4L（标准状况）O2．该有机物的碳原子数n是3
（2）6.0g某有机物A完全燃烧后，生成标况下的CO26.72L和7.2g H2O，测得该化合物的蒸气对氢气的相对密度是30，该化合物的分子式为C3H8O．
16．下列说法在一定条件下可以实现的是（　　）
①酸性氧化物与碱发生反应；
②弱酸与盐溶液反应可以生成强酸；
③没有水生成，也没有沉淀和气体生成的复分解反应；
④两种酸溶液充分反应后的溶液体系为中性；
⑤有单质参加的非氧化还原反应．
A．①②③④⑤B．②④⑤C．①②③⑤D．③④⑤
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
A．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2molO2，转移电子的数目为0.8NA
B．25℃，pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C．1mol甲基（-14C1H3）所含的中子数和电子数分别为8NA、9NA
D．含4molHCl的浓盐酸与足量的二氧化锰在加热条件下反应，一定能产生NA个Cl2气体分子
20．某元素M2+核外电子数为24，该元素是下列原子中的（　　）
A．${\;}_{24}^{52}$CrB．${\;}_{12}^{24}$MgC．${\;}_{26}^{56}$FeD．${\;}_{22}^{48}$Ti
1．体积为V mL，密度为d g/cm3的溶液，含有相对分子质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为cmol/L，质量分数为ω%，下列表达式中正确的是（　　）
A．c=$\frac{1000ωd}{M}$B．m=VdC．m=VdωD．c=$\frac{1000m}{VM}$m

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