Question

含氮廢水進入水體中對環境造成的污染越來越嚴重．某校環保小組的同學認為可以用金屬鋁將水中的NO

-3

還原成N₂，從而消除氮污染．
（1）配平以下有關的離子反應方程式：
□NO

-3

+□Al+□H₂O-→□N₂↑+□Al（OH）₃+□OH^-
（2）以上反應中失電子的物質是______，還原產物是______，每生成1mol還原產物，將有______電子發生轉移．
（3）現需除去1m³含氮0.3mol的廢水中的NO

-3

（設氮元素都以NO

-3

的形式存在），則至少需要消耗金屬鋁的物質的量為______．

Answer 1

（1）氯元素化合價共升高了3價，兩氮元素化合價共降低了10價，根據得失電子守恒，則需要轉移電子30mol，所以金屬鋁的前面系數是10，硝酸根前面系數是6，氮氣前面系數是3，根據原子守恒配平氫原子和氧原子即可，即6NO₃^-+10Al+18H₂O═3N₂↑+10Al（OH）₃+6OH^-，
故答案為：6；10；18；3；10；6；
（2）氧化還原反應中，化合價升高元素Al失去電子，化合價降低的N元素對應的產物N₂是還原產物，根據化學方程式可知，生成3mol的氮氣轉移電子是30mol，當生成1mol氮氣時，轉移電子是10mol，故答案為：Al；N₂；10mol；
（3）因為含氮0.3mol的廢水中的NO₃^-的物質的量為0.3mol，由化學方程式可知，0.3mol的硝酸根離子消耗金屬鋁的物質的量為0.5mol，故答案為：0.5mol．