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(7分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:6NO3-+10Al+18H2O=3N2↑+10Al(OH
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问题描述:

(7分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:

6NO3-+10Al+18H2O=3N2↑+10Al(OH)3+6OH-。

某化学兴趣小组的同学经过探究发现还有两条途径:

(1)金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。金属镁是从海水中提取的MgCl2通过电解制得的。若要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO3-,则至少需要含0.5%(质量分数)MgCl2的海水多少kg?

(2)甲醇加人含NO3-的废水中也可消除氮的污染,其在一种微生物作用下发生反应:

6NO3- +6H+ +5CH3OH→3N2↑+5CO2↑+ 13H2O

   若某废水用上述方法处理时,NO3—→N2的转化率为a%,那么每天处理此含NO3-为bg/L的废水Vm3(密度1g/cm3)。需要甲醇多少千克?(要求写出解题步骤,运算过程中的数据及最后结果只需写出运算式,不必化简)

 

郭朝珍回答:
  (1)根据题意写出Mg代替铝参加反应的离子方程式为:    2NO3-+ 5Mg +6H2O==N2+5Mg(OH)2+2OH- (2分)   根据转化关系:2NO3-~5Mg ~5MgCl2     设海水的质量为X则,                 2mol         5×95g    0.3mol   x×103g/Kg×0.5%       解得:x=14.25Kg(2分)   (2)设需要甲醇的质量为y   6NO3-   +     6H+   +  5CH3OH→3N2↑+5CO2↑+ 13H2O   6×62g                      5×32g   bg/L×Vm3×103L/m3×a%           y×103g/Kg      解得:(3分)
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