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日常饮用水中NO3的含量是水质卫生检验的重要标准之一,达到一定浓度时会对人类健康产生危害,为了降低饮用水中NO3的浓度,某兴趣小组提出如下方案:

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请回答下列问题:

(1)该方案在调节pH时,若pH过大或过小都会造成           的利用率降低。

(2)已知过滤后得到的滤液中几乎不含铝元素。①在溶液中铝粉和NO3反应的离子方程式为                                                           

②滤渣在空气中煅烧过程中涉及的相关反应方程式为                               

(3)用H2催化还原法也可降低饮用水中NO3的浓度,已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则催化还原法的离子方程式为                          

(4)饮用水中的NO3   主要来自于NH4。已知在微生物作用下,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下:

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试写出1 mol NH4  (aq)全部氧化成NO3   (aq)的热化学方程式是                   

(5)固体a熔融电解时阴极反应式为                               

 

答案:
(1)铝(或Al)(2分) (2)①10Al+6NO3—+18H2O=10Al(OH)3↓+3N2↑+6OH—(2分) ②4Al+ 3O22 Al2 O3    2Al(OH)3 Al2 O3+3 H2O(各2分) (3)5H2+2NO3—N2↑+4H2O+2OH— (2分) (或5H2+2NO3—+2H+N2↑+6H2O) (4)NH4+   (aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3-   (aq)+H2O(l)  △H=-346 kJ·mol-1(2分) (5)Al3++3e-= Al(2分) 【解析】 试题分析:(1)由于铝能和酸或碱都能反应,该方案在调节pH时,若pH过大或过小都会造成铝(或Al) 的利用率降低。(2)①铝粉与硝酸根离子发生氧化还原反应生成固体,则固体为氢氧化铝,则硝酸被还原为氮气,则在溶液中铝粉和NO3﹣反应的离子方程式为10Al+6NO3﹣+18H2O=10Al(OH)3+3N2↑+6OH﹣;②滤渣在空气中煅烧过程中涉及的相关反应方程式为4Al+ 3O22 Al2 O3 和2Al(OH)3 Al2 O3+3 H2O。(3)H2催化还原饮用水中NO3﹣,反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则产物为水和氮气,该反应为5H2+2NO3﹣N2+4H2O+2OH﹣;(4)由图可知,第一步热化学反应为NH4+ (aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO2﹣ (aq)+H2O(l)△H=﹣2736 kJ•mol﹣1①,第二步热化学反应为NO2﹣ (aq)+0.5O2(g)=NO3﹣ (aq))△H=﹣73kJ•mol﹣1②,由盖斯定律可知①+②得1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3﹣ (aq)的热化学方程式为NH4+ (aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3﹣ (aq)+H2O(l)△H=﹣346 kJ•mol﹣1。(5)固体a熔融电解时阴极是提电子的,反应式为Al3++3e-= Al。 考点:本题以信息的形式考查氧化还原反应、离子反应及热化学反应,注重对化学用语的考查,注意知识与题目信息的结合来解答,对学生能力要求较高。
推荐试题

为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,某化学小组开展如下探究性学习:

【查阅资料】金属活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同。

(1)K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气;

(2)Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2

(3)Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属单质、NO2和O2

2KNO3满分5 manfen5.com2KNO2↑+O2

2Cu(NO3)2满分5 manfen5.com2CuO+4NO2↑+O2↑ 

2AgNO3满分5 manfen5.com2Ag+2NO2↑+O2

【实验一】探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将其溶于足

量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验。

【提出猜想】猜想一:Fe元素只显+2价;

猜想二:Fe元素只显+3价;

猜想三:Fe元素____           _____。

【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液②将稀酸性KMnO4溶液中滴入另一份溶液

【实验现象】实验①                        ;实验②                       

【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式是                      

【实验二】探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙、丙同学进行了如下图所示的实验(收集时操作恰当,几乎没有空气)

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实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定质量Fe(NO3)2装于大试管,并重

新连接好仪器;④加热;⑤……

(1)乙同学使用A装置收集气体,恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体,为确保数据的准确性,读数时必须                            

(2)乙同学用带火星木条检验量筒内气体时,发现木条燃烧,且颜色变浅甚至无色,下列判断中正确的是       

a.气体中只有NO2 b.气体是O2、NO2的混合物

c.支持燃烧的气体只有O2        d.NO2支持燃烧

(3)丙同学取等质量的Fe(NO3)2使用B装置收集气体,可收集到     mL气体。

【实验三】探究固体混合物的成分。小组丁同学取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体,则KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物质的量之比可能是(     )

A.1:2:2  B.2:1:3  C.1:2:3  D.3:8:6  

 





下列有关实验原理或实验操作正确的是(    )

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A.用干燥pH试纸测定某新制氯水的pH

B.用图1装置能除去SO2中混有的CO2

C.用图2装置能验证HCl气体在水中的溶解性

D.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mLKMnO4 溶液