Question

（12分）飲用水中含有一定濃度的NO3一將對(duì)人類健康產(chǎn)生危害，NO3一能氧化人體血紅蛋白中的Fe(II)，使其失去攜氧功能。為了降低飲用水中NO3一的濃度，某興趣小組提出如下方案：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）已知過濾后得到的濾渣是一種混合物，則在溶液中鋁粉和NO3一反應(yīng)的離子方程式為 。

（2）該方案中選用熟石灰調(diào)節(jié)pH，理由是 、 ，在調(diào)節(jié)pH時(shí)，若pH過大或過小都會(huì)造成 的利用率降低。

（3）用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3－的濃度，已知反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán)，則催化還原法的離子方程式為 _。

（4）飲用水中的NO3－主要來自于NH4+。已知在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3－。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

試寫出1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3－(aq)的熱化學(xué)方程式是 。

Answer 1

（1）10Al + 6NO3－ + 18H2O==10Al(OH)3 + 3N2↑+ 6OH－（3分）

（2）引入的Ca2+對(duì)人體無害（1分） 來源豐富、價(jià)格便宜（1分） 鋁（1分）

（3）5H2 + 2NO3N2 + 4H2O + 2OH－（3分）

（4）NH4+ (aq) + 2O2(g)==2H+(aq) + NO3－ (aq) + H2O(l) △H＝－346 kJ/mol（3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意，在含有NO3-的堿性溶液中加入鋁粉，會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)合電子守恒、原子守恒及電荷守恒，可得反應(yīng)的離子方程式為10Al + 6NO3－ + 18H2O==10Al(OH)3 + 3N2↑+ 6OH－；（2）該方案中選用熟石灰調(diào)節(jié)pH，理由是引入的Ca2+對(duì)人體無害，而且熟石灰的來源豐富、價(jià)格便宜；在調(diào)節(jié)pH時(shí)，若pH過大或過小都會(huì)造成Al發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)致Al的利用率降低。（3）用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3－的濃度，已知反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán)，說明氧化產(chǎn)物是水，還原產(chǎn)物是N2，則催化還原法的離子方程式為5H2 + 2NO3N2 + 4H2O + 2OH－；（4）根據(jù)圖示可知1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3－(aq)放出熱量是346 kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是NH4+ (aq) + 2O2(g)==2H+(aq) + NO3－ (aq) + H2O(l) △H＝－346 kJ/mol。

考點(diǎn)：考查含NO3-的污水的處理方法的離子方程式的書寫、化學(xué)試劑的選擇、熱化學(xué)方程式的書寫的知識(shí)。