Question

【題目】氮是生命物質(zhì)中重要的組成元素之一。含氮物質(zhì)的使用既給人類(lèi)帶來(lái)福音，又給人們帶來(lái)一些負(fù)面影響。

（1）肥料的三要素，除了氮還有____。

（2）NH3是氮的氫化物，它的空間構(gòu)型是_____，屬于____分子(填寫(xiě)“極性”或“非極性”)，N原子的結(jié)構(gòu)示意圖是____。

（3）氨的水溶液叫做氨水，它可作為化學(xué)肥料。實(shí)際使用時(shí)，因?yàn)橛泻芏嗖槐�，所以往往制成銨鹽。NH4Cl就是常見(jiàn)的銨鹽，NH4Cl屬于___晶體，長(zhǎng)期使用含NH4Cl的氮肥會(huì)使土壤___(填寫(xiě)“酸”或“堿”)化，請(qǐng)結(jié)合有關(guān)方程式說(shuō)明原因____。

（4）工業(yè)上通常以鐵觸媒為催化劑，在500℃左右，20~50MPa下合成氨氣。采用該壓強(qiáng)的原因是____。

（5）含氮廢水進(jìn)入水體會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，某課題小組利用廢鋁將NO3-還原為N2，從而消除污染。其反應(yīng)如下：6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，該反應(yīng)中，還原劑是____，被還原的元素是____；每生成2molN2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_____。

Answer 1

【答案】磷、鉀（或P、K） 三角錐型 極性 離子 酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+，NH4+水解使溶液顯酸性，長(zhǎng)期使用使土壤酸化 加快反應(yīng)速率、使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)、壓強(qiáng)過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致成本升高 Al NO3-中+5價(jià)的N 20NA

【解析】

（1）化學(xué)肥料的主要分為氮肥、磷肥、鉀肥；

（2）N原子核電荷數(shù)為7、核外有7個(gè)電子，NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形，氨氣屬于極性分子；

（3）NH4Cl就是常見(jiàn)的銨鹽，銨鹽是離子化合物，NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，使溶液呈酸性；

（4）N2+3H22NH3，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可以加快反應(yīng)速率，提高原料的轉(zhuǎn)化率，但是壓強(qiáng)過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致成本升高；

（5）6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，依據(jù)反應(yīng)前后化合價(jià)的變化，判斷氧化劑、還原劑；

（1）化學(xué)肥料的主要分為氮肥、磷肥、鉀肥，故肥料的三要素，除了氮還有磷和鉀；

（2）NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形，氨氣屬于極性分子；N原子核外有7個(gè)電子，其原子的結(jié)構(gòu)示意圖是；

（3）NH4Cl就是常見(jiàn)的銨鹽，銨鹽是離子化合物，故NH4Cl屬于離子晶體；NH4++H2ONH3·H2O+H+，故長(zhǎng)期使用含NH4Cl的氮肥會(huì)使土壤酸化；

（4）N2+3H22NH3，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，工業(yè)上通常以鐵觸媒為催化劑，在500℃左右，催化劑的活性比較大，20~50MPa下合成氨氣，加快反應(yīng)速率、使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但是壓強(qiáng)過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致成本升高；

（5）6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，該反應(yīng)前后鋁元素的化合價(jià)升高，氮元素的化合價(jià)降低，故Al是還原劑， NO3-中的N元素被還原；該反應(yīng)中每生成1molN2轉(zhuǎn)移20mol電子，故當(dāng)生成2mollN2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是20NA 。