飲用水中含有一定濃度的NO3﹣將對人類健康產生危害，NO3﹣能氧化人體血紅蛋白中的Fe（Ⅱ），使其失去攜氧功能...

問題詳情：

飲用水中含有一定濃度的NO3﹣將對人類健康產生危害，NO3﹣能氧化人體血紅蛋白中的Fe（Ⅱ），使其失去攜氧功能．爲了降低飲用水中NO3﹣的濃度，某興趣小組提出如下方案：

請回答下列問題

（1）該方案中選用熟石灰調節pH時，若pH過大或過小都會造成　　的利用率降低．

（2）已知過濾後得到的濾渣是一種混合物，該混合物的主要成份是　　（填化學式）．

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

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

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

【回答】

【考點】物質分離和提純的方法和基本*作綜合應用．

【專題】物質的分離提純和鑑別．

【分析】根據流程圖知，pH=10.25時，Al和NO3﹣發生氧化還原反應生成氮氣，固體b是Al，電解熔融固體a得到Al，則A是Al2O3，濾渣在空氣中煅燒得到Al2O3，則濾渣爲Al（OH）3，所以鋁粉和**根離子在鹼*條件下反應生成氮氣和Al（OH）3，其反應方程式爲10Al+6NO3﹣+18H2O=10Al（OH）3+3N2↑+6OH﹣；

（1）Al具有兩*，能和強*、強鹼溶液反應；

（2）根據以上分析知，濾渣中一種成分是*氧化鋁，因爲反應中鋁過量，所以濾渣中還含有Al；

（3）用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3﹣的濃度，反應中的還原產物和氧化產物均可參與大氣循環，則其產物是氮氣和水；

（4）由圖可知，第一步熱化學反應爲NH4+ （aq）+1.5O2（g）=2H+（aq）+NO2﹣ （aq）+H2O（l）△H=﹣273kJ•mol﹣1①，

第二步熱化學反應爲NO2﹣ （aq）+0.5O2（g）=NO3﹣ （aq））△H=﹣73kJ•mol﹣1②，

由蓋斯定律書寫1mol NH4+（aq）全部氧化成NO3﹣ （aq）的熱化學方程式．

【解答】解：根據流程圖知，pH=10.25時，Al和NO3﹣發生氧化還原反應生成氮氣，固體b是Al，電解熔融固體a得到Al，則A是Al2O3，濾渣在空氣中煅燒得到Al2O3，則濾渣爲Al（OH）3，所以鋁粉和**根離子在鹼*條件下反應生成氮氣和Al（OH）3，其反應方程式爲10Al+6NO3﹣+18H2O=10Al（OH）3+3N2↑+6OH﹣；

（1）Al具有兩*，能和強*、強鹼溶液反應，所以該方案中選用熟石灰調節pH時，若pH過大或過小都會造成鋁的利用率降低，故*爲：Al；

（2）根據以上分析知，濾渣中一種成分是*氧化鋁，因爲反應中鋁過量，所以濾渣中還含有Al，所以濾渣成分爲Al（OH）3 和Al，故*爲：Al（OH）3 和Al；

（3）用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3﹣的濃度，反應中的還原產物和氧化產物均可參與大氣循環，則其產物是氮氣和水，離子方程式爲5H2+2NO3﹣N2+4H2O+2OH﹣或5H2+2NO3﹣+2H+N2+6H2O，故*爲：5H2+2NO3﹣N2+4H2O+2OH﹣或5H2+2NO3﹣+2H+N2+6H2O；

（4）由圖可知，第一步熱化學反應爲NH4+ （aq）+1.5O2（g）=2H+（aq）+NO2﹣ （aq）+H2O（l）△H=﹣273kJ•mol﹣1①，

第二步熱化學反應爲NO2﹣ （aq）+0.5O2（g）=NO3﹣ （aq））△H=﹣73kJ•mol﹣1②，

由蓋斯定律可知①+②得1mol NH4+（aq）全部氧化成NO3﹣ （aq）的熱化學方程式爲NH4+ （aq）+2O2（g）=2H+（aq）+NO3﹣ （aq）+H2O（l）△H=﹣346 kJ•mol﹣1，

故*爲：NH4+ （aq）+2O2（g）=2H+（aq）+NO3﹣ （aq）+H2O（l）△H=﹣346 kJ•mol﹣1．

【點評】本題以信息的形式考查氧化還原反應、離子反應及熱化學反應、物質分離和提純，注重對化學用語的考查，注意知識與題目信息的結合來解答，根據生成物採用逆向思維分析解答，題目難度中等．

知識點：物質的分離 提純和檢驗

題型：綜合題