题目内容

16．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图1：

（1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，其作用用离子方程式表示为NH4++OH-═NH3•H2O，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收；
（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-．两步反应的能量变化示意图如图2：
①第一步反应的热化学方程式是NH4+（aq）+1.5O2（g）═NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）△H=-273KJ/mol；
②1molNH4+（aq）全部氧化成NO3-（aq）的热化学方程式是NH4+（aq）+2O2（g）═2H+（aq）+H2O（l）+NO3-（aq）△H=-346 kJ/mol；
（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，则该反应的化学方程式是5CH3OH+6HNO3=3N2+5CO2↑+13H2O．

分析 （1）铵根能和强碱反应生成一水合氨；
（2）①根据能量变化示意图可知反应物是1molNH4+（aq）和1.5molO2（g），生成物是1molNO2-（aq）、2molH+（aq）、1molH2O（l），△H=-273KJ/mol，从而写出热化学反应方程式；
②根据能量变化示意图可得第一步和第二步的热化学反应方程式，再用盖斯定律求得1molNH4+（aq）全部氧化成NO3-（aq）的热化学方程式；
（3）32g CH3OH的物质的量为1mol，转移6mol电子，则甲醇中的碳由-2价变为+4价，即生成CO2，据此写出化学方程式．

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）①根据能量变化示意图可得第一步的热化学方程式为：NH4+（aq）+1.5O2（g）═NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）△H=-273KJ/mol，
故答案为：NH4+（aq）+1.5O2（g）═NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）△H=-273KJ/mol；
②第一步的热化学方程式为：NH4+（aq）+1.5O2（g）═NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）△H=-273KJ/molⅠ
第二步的热化学方程式为：NO2-（aq）+0.5O2（g）═NO3-（aq）△H=-73KJ/molⅡ
1molNH4+（aq）全部氧化成NO3-（aq）的热化学方程式可由盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得NH4+（aq）+2O2（g）═2H+（aq）+H2O（l）+NO3-（aq）△H=-346 kJ/mol，
故答案为：NH4+（aq）+2O2（g）═2H+（aq）+H2O（l）+NO3-（aq）△H=-346 kJ/mol；
（3）32g CH3OH的物质的量为1mol，转移6mol电子，则甲醇中的碳由-2价变为+4价，即生成CO2，根据得失电子数守恒配平可得：5CH3OH+6HNO3=3N2+5CO2↑+13H2O，
故答案为：5CH3OH+6HNO3=3N2+5CO2↑+13H2O．

点评 本题以废水处理为载体考查化学反应能量变化和氧化反应还原等知识，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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次数第1次第2次第3次
加入盐酸的质量/g101010
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请计算：
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14．X、Y为短周期元素，X位于IA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是（　　）
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B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
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B．将0.02mol•L-1AgNO3溶液和0.02mol•L-1Na2SO4溶液等体积混合，有沉淀生成
C．向5mL饱和溶液AgCl溶液中滴加0.5mL0.1mol•L-1KI溶液，无沉淀生成
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化学键H-HO-OO═OO-H
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A．M的气态氢化物比N的气态氢化物稳定
B．X、Y的简单离子半径：r（X2-）＞r（Y+）
C．M与X形成的化合物对应的水化物一定是强酸
D．Y2X和Y2X2中阴、阳离子的个数比相同，化学键类型也完全相同
8．已知X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10．C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，C通常状况下为无色液体，D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板．各物质之间的转换关系如图，部分生成物省略．
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