Question

含氮廢水進(jìn)入水體中對(duì)環(huán)境造成的污染越來(lái)越嚴(yán)重．某校環(huán)保小組的同學(xué)認(rèn)為可以用金屬鋁將水中的NO

- 3

還原成N₂，從而消除氮污染．
（1）配平以下有關(guān)的離子反應(yīng)方程式：
□NO

- 3

+□Al+□H₂O-→□N₂↑+□Al（OH）₃+□OH^-
（2）以上反應(yīng)中失電子的物質(zhì)是

 

，還原產(chǎn)物是

 

，每生成1mol還原產(chǎn)物，將有

 

電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（3）現(xiàn)需除去1m³含氮0.3mol的廢水中的NO

- 3

（設(shè)氮元素都以NO

- 3

的形式存在），則至少需要消耗金屬鋁的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）根據(jù)電子守恒和原子守恒來(lái)配平化學(xué)方程式；
（2）氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高元素失去電子，化合價(jià)降低元素對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物，根據(jù)化學(xué)方程式來(lái)計(jì)算反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的量；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式中硝酸根離子和金屬鋁之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算回答．

解答： 解：（1）氯元素化合價(jià)共升高了3價(jià)，兩氮元素化合價(jià)共降低了10價(jià)，根據(jù)得失電子守恒，則需要轉(zhuǎn)移電子30mol，所以金屬鋁的前面系數(shù)是10，硝酸根前面系數(shù)是6，氮?dú)馇懊嫦禂?shù)是3，根據(jù)原子守恒配平氫原子和氧原子即可，即6NO₃^-+10Al+18H₂O═3N₂↑+10Al（OH）₃+6OH^-，
故答案為：6；10；18；3；10；6；
（2）氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高元素Al失去電子，化合價(jià)降低的N元素對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物N₂是還原產(chǎn)物，根據(jù)化學(xué)方程式可知，生成3mol的氮?dú)廪D(zhuǎn)移電子是30mol，當(dāng)生成1mol氮?dú)鈺r(shí)，轉(zhuǎn)移電子是10mol，故答案為：Al；N₂；10mol；
（3）因?yàn)楹��?.3mol的廢水中的NO₃^-的物質(zhì)的量為0.3mol，由化學(xué)方程式可知，0.3mol的硝酸根離子消耗金屬鋁的物質(zhì)的量為0.5mol，故答案為：0.5mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握電子守恒、原子守恒得到反應(yīng)方程式為解答的關(guān)鍵，注意反應(yīng)中量的關(guān)系及轉(zhuǎn)移電子數(shù)，題目難度不大．