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含氮廢水進入水體，對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重．環(huán)保專家認(rèn)為，可以用金屬鋁將水體中的NO3－還原為N2而消除污染，Al則轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3．發(fā)生的反應(yīng)為：

6NO3－＋10Al＋18H2O3N2↑＋10Al(OH)3↓＋6OH－

(1)某水庫水的實際容量大約為1×1010 m3，1 m3水體中含N元素4.2 g，假設(shè)水中N元素全部以NO3－的形式存在，則轉(zhuǎn)化該水庫中的N元素，大約需要多少kg金屬鋁？

(2)事實證明，金屬鎂比金屬鋁能更快的消除水體中N污染，反應(yīng)原理和金屬鋁相同．金屬鎂可由下述方法制得：

如果用金屬鎂除去該水庫中的N元素，大約需要含MgCl2　0.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的海水多少kg？

答案：
解析：

　　(共8分)(1)1.35×108 kg(4分)

　　(2)解：金屬鎂與NO3－反應(yīng)的離子方程式為：

　　2NO3－＋5Mg＋6H2ON2↑＋5Mg(OH)2↓＋2OH－

　　則1 m3水體應(yīng)消耗Mg：(2分)

　　相當(dāng)于消耗MgCl2　0.75 mol，相當(dāng)于消耗海水0.75 mol×95 g/mol÷0.5％＝14.25 kg

　　則除去該水庫水體中的N元素大約消耗海水1×1010×14.25 kg＝1.425×1011 kg(2分)

　　說明：本試卷中其他合理答案同樣給分


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?汕頭模擬）含氮廢水進入水體而對環(huán)境造成的污染越來越嚴(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NO3-還原為N2，從而消除污染．
（1）配平以下有關(guān)的離子反應(yīng)方程式：
6
6
NO3-+
10
10
 Al+
18
18
H2O--
3
3
N2↑+
10
10
Al（OH）3+
6
6
OH-
（2）以上反應(yīng)中每生成1mol這種還原產(chǎn)物，將有
10
10
摩爾電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（3）環(huán)保小組治理方案是否合理
否
否
，理由是
成本高，有Al污染
成本高，有Al污染
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

含氮廢水進入水體而對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重，環(huán)境專家認(rèn)為可以用金屬鋁將水體中的NO3-還原為N2，從而消除污染．
其反應(yīng)的離子方程式是：6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al（OH）3+6OH-
（1）現(xiàn)在要除去1m3含氮元素0.3mol的廢水中的NO3-（設(shè)氮元素都以NO3-的形式存在，下同），則至少需要消耗金屬鋁
13.5
13.5
g；
（2）有人認(rèn)為金屬鎂比鋁能更快消除氮的污染，其反應(yīng)原理和金屬鋁相同；
①寫出鎂和含氮廢水反應(yīng)的離子方程式
2NO3-+5Mg+6H2O═N2↑+5Mg（OH）2+2OH-
2NO3-+5Mg+6H2O═N2↑+5Mg（OH）2+2OH-
；
②已知金屬鎂是從海水中提取的MgCl2，通過電解制得的．若要除去1m3含氮元素0.3mol的廢水中的NO3-，則至少需要含0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）MgCl2的海水
14.25
14.25
kg．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?金華模擬）含氮廢水進入水體而對環(huán)境造成的污染越來越嚴(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NO3-還原為N2，從而消除污染．
（1）配平以下有關(guān)的離子反應(yīng)方程式：
6
6
NO3-+
10
10
 Al+
18
18
H2O
3
3
N2↑+
10
10
Al（OH）3+
6
6
OH-
（2）以上反應(yīng)中，失電子的物質(zhì)是
Al
Al
，還原產(chǎn)物是
N2
N2
，每生成1mol這種還原產(chǎn)物，將有
10
10
摩爾電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（3）現(xiàn)需除去1m3含氮0.3mol的廢水中的NO3-（設(shè)氮元素都以NO3-的形式存在），則至少需要消耗金屬鋁
13.5
13.5
克．
（4）你對以上治理污染的方案有何評價？
該方案的治理成本較高（或Al（OH）3溶于OH-會造成水體新的污染等等）
該方案的治理成本較高（或Al（OH）3溶于OH-會造成水體新的污染等等）
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

含氮廢水進入水體而對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重，某課外興趣小組先測定某廢水中含NO3-為3×10-4mol/L，而后用鋁將NO3-還原為N2，從而消除污染．
（1）配平下列有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
6
6
NO3-+
10
10
Al+
18
18
H2O→
3
3
N2↑+
10
10
Al（OH）3↓+
6
6
OH-
（2）上述反應(yīng)中，還原劑是
Al
Al
，被還原的元素是
N
N
；每生成2molN2，將有
10
10
mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（3）有人認(rèn)為金屬鎂比鋁能更快消除氮的污染，其反應(yīng)原理和金屬鋁相同．
試寫出鎂和含氮廢水反應(yīng)的離子方程式：
2NO3-+5Mg+6H2O=N2↑+5Mg（OH）2↓+2OH-
2NO3-+5Mg+6H2O=N2↑+5Mg（OH）2↓+2OH-
．
（4）如將CO2與H2以1：4的體積比混合可制得CH4．已知：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3KJ/mol
H2（g）+
12
O2（g）=H2O（l）△H2=-285.8KJ/mol
寫出CO2（g）與H2（g）反應(yīng)生成CH4（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（10分）含氮廢水進入水體而對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重，環(huán)境專家認(rèn)為可以用金屬鋁將水體中的NO還原為N2，從而消除污染。其反應(yīng)的離子方程式是：

   6NO+10Al+18H2O→3N2↑+10Al（OH）3+6OH-

   （1）上述反應(yīng)中，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下33．6L氮氣時，轉(zhuǎn)移韻電子為          mol�，F(xiàn)在要除去1m3含氮元素0．3mol的廢水中的N0（設(shè)氮元素都以NO的形式存在，下同），則至少需要消耗金屬鋁                   g。

   （2）有人認(rèn)為金屬鎂比鋁能更快消除氮的污染，其反應(yīng)原理和金屬鋁相同，。

       ①寫出鎂和含氮廢水反應(yīng)的離子方程式               

②已知金屬鎂可以從海水中提取的MgCI2通過電解制得的，電解熔融氯化鎂的化學(xué)方程式為                 ，若要除去1m3含氮元素0.3mol的廢水中的NO，則至少需要含0．5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）MgCl2的海水      kg。

 

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