日常饮用水中NO 3 一 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

日常饮用水中NO3一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NO3一的浓度,某兴趣小组提出如下方案:请回答下列问题:(1)... 日常饮用水中NO 3 一 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NO 3 一 的浓度,某兴趣小组提出如下方案: 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NO 3 一 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H 2 催化还原法也可降低饮用水中NO 3 — 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NO 3 - 主要来自于NH 4 + 。已知在微生物作用下,NH 4 + 经过两步反应被氧化成NO 3 - 。两步反应的能量变化示意图如下: 试写出1 mol NH 4 + (aq)全部氧化成NO 3 - (aq)的热化学方程式是 。(5)固体a熔融电解时阴极反应式为 展开
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(1)铝(或Al)(2分)
(2)①10Al+6NO 3 +18H 2 O=10Al(OH) 3 ↓+3N 2 ↑+6OH (2分)
②4Al+ 3O 2 2 Al 2 O 3     2Al(OH) 3 Al 2 O 3 +3 H 2 O(各2分)
(3)5H 2 +2NO 3 N 2 ↑+4H 2 O+2OH (2分)
(或5H 2 +2NO 3 +2H N 2 ↑+6H 2 O)
(4)NH 4 +   (aq)+2O 2 (g)=2H (aq)+NO 3 -   (aq)+H 2 O(l) △H=-346 kJ·mol -1 (2分)
(5)Al 3+ +3e - = Al(2分)


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NO 3 反应的离子方程式为10Al+6NO 3 +18H 2 O=10Al(OH) 3 +3N 2 ↑+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+ 3O 2 2 Al 2 O 3 和2Al(OH) 3 Al 2 O 3 +3 H 2 O。(3)H 2 催化还原饮用水中NO 3 ,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5H 2 +2NO 3 N 2 +4H 2 O+2OH ;(4)由图可知,第一步热化学反应为NH 4 + (aq)+1.5O 2 (g)=2H + (aq)+NO 2 (aq)+H 2 O(l)△H=﹣2736 kJ?mol ﹣1 ①,第二步热化学反应为NO 2 (aq)+0.5O 2 (g)=NO 3 (aq))△H=﹣73kJ?mol ﹣1 ②,由盖斯定律可知①+②得1mol NH 4 + (aq)全部氧化成NO 3 (aq)的热化学方程式为NH 4 + (aq)+2O 2 (g)=2H + (aq)+NO 3 (aq)+H 2 O(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Al 3+ +3e - = Al。
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