Question

某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH₄⁺ 和NH₃?H₂O的形式存在，經(jīng)先期處理得到含HNO₃的廢水．一定條件下，向處理后的廢水中加入CH₃OH，將HNO₃還原為N₂．若該反應(yīng)消耗32gCH₃OH 轉(zhuǎn)移6mol 電子，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A、硝酸分子中所有原子均達(dá)8電子結(jié)構(gòu)
• B、參加反應(yīng)的還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為5：6
• C、常溫下，向0.1mol/LNH₃?H₂O中加水稀釋，則c（NH₄⁺）/c（NH₃?H₂O） 將減小
• D、NH₃分子與CO₃^2-離子的空間構(gòu)型相同

Answer 1

分析：A．在AB_n型化合物中，中心元素A的族序數(shù)+成鍵數(shù)=8時(shí)，滿足分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，含H元素的化合物一定不滿足； 
B．32gCH₃0H轉(zhuǎn)移6mol電子，即1mol還原劑參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子，根據(jù)消耗甲醇的量和轉(zhuǎn)移電子的量來(lái)書(shū)寫(xiě)方程式，并確定氧化劑和還原劑的量的多少；
C．加入水，氨水被稀釋，電離程度增大，但是溶液中氫氧根濃度減小，氨水濃度減小，氫離子濃度增大；
D．根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型．

解答：解：A．硝酸分子中，含有氫原子，氫最外層族序數(shù)+成鍵數(shù)=1+1=2，所以不能滿足所有原子最外層8電子結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；
B．消耗32g（1mol）CH₃OH轉(zhuǎn)移6mol電子，由CH₃OH中碳原子的化合價(jià)升高6，所以反應(yīng)后碳的化合價(jià)為+4，產(chǎn)物為CO₂，根據(jù)質(zhì)量守恒和化合價(jià)升降總數(shù)相等得：5CH₃OH+6HNO₃═5CO₂+3N₂+13H₂O，反應(yīng)中氧化劑是硝酸，還原劑是甲醇，參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是5：6，故B正確；
C．由于加水稀釋后，氨水電離程度增大，電離平衡正向移動(dòng)，n（NH₄⁺）增大，n（NH₃?H₂O）減小，在同一溶液中體積相同，離子的濃度之比等于物質(zhì)的量之比，則

c(NH4+)

c(NH3?H2O)

增大，故C錯(cuò)誤；
D． 氨氣分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（5-3×1）=4，因?yàn)楹�有一個(gè)孤電子對(duì)，所以是三角錐型結(jié)構(gòu)；碳酸根離子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

=3，為平面三角形結(jié)構(gòu)，兩者空間構(gòu)型不相同，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了最外層8電子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)的簡(jiǎn)單計(jì)算、電離平衡、微粒空間構(gòu)型等知識(shí)，注意分子中所有原子8電子結(jié)構(gòu)，含有H原子的化合物一定不滿足，定性分析溶液中微粒相對(duì)大小是解答C的關(guān)鍵，題目難度中等．