Question

含氮廢水（氮元素主要以形式存在）對水體造成的污染越來越嚴重，若利用金屬鎂可以除去pH=7的某水體中的使之轉化為N₂，溶液變?yōu)閴A性從而消除污染，但專家認為用金屬鋁消除氮的污染比鎂更經濟，其反應原理和金屬鎂相同。

（1）寫出鎂和含氮廢水中的反應的離子方程式：

_____________________________________________________________________。

（2）已知金屬鎂是從海水中提取的無水MgCl₂電解制得的，若處理100 m³廢水（含的濃度為0.2 mol/m³)需用含MgCl₂0.5%（質量分數(shù)）的海水_________t。

（3）若要用金屬鋁除去含0.3mol廢水中的氮，（設氮元素均以的形式存在）至少需消耗金屬鋁__________g。

Answer 1

（1）5Mg+2+6H₂O====5Mg(OH)₂↓+N₂↑+2OH^- 

（2）0.95 

（3）13.5 

解析：（1）(OH)₂，，n(Mg)∶n()=5∶2時化合價升降相等。因溶液變?yōu)閴A性，可知產物中有OH^-，則反應物中有H₂O，可得配平后的離子方程式為5Mg+2+6H₂O====5Mg(OH)₂↓+N₂↑+2OH^-。

（2）n()==,n()=0.2 mol·m^-3×100 m³=20 mol,n(MgCl₂)=m·0.5%÷95 g·mol^-1,則·m·0.5%÷95 g·mol^-1=20 mol,m=950 000 g=0.95 t。

（3）失電子數(shù)相等時n(Al)=,又n(Mg)=,則n(Al)= =×0.3 mol=0.5 mol,m(Al)=0.5 mol×27 g·mol^-1=13.5 g。