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)的使用既給人類帶來福音，又給人們帶來一些負面影響。

（1）肥料的三要素，除了氮還有____。

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

（3）氨的水溶液叫做氨水，它可作為化學肥料。實際使用時，因為有很多不便，所以往往制成銨鹽。NH4Cl就是常見的銨鹽，NH4Cl屬于___晶體，長期使用含NH4Cl的氮肥會使土壤___(填寫“酸”或“堿”)化，請結(jié)合有關方程式說明原因____。

（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。采用該壓強的原因是____。

（5）含氮廢水進入水體會對環(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。其反應如下：6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，該反應中，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，長期使用使土壤酸化 加快反應速率、使平衡向正反應方向移動、壓強過高，會導致成本升高 Al NO3-中+5價的N 20NA

【解析】

（1）化學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個電子，NH3分子的空間構型是三角錐形，氨氣屬于極性分子；

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

（4）N2+3H22NH3，該反應為反應前后氣體分子數(shù)減小的放熱反應，增大壓強可以加快反應速率，提高原料的轉(zhuǎn)化率，但是壓強過高，會導致成本升高；

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

（1）化學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分子的空間構型是三角錐形，氨氣屬于極性分子；N原子核外有7個電子，其原子的結(jié)構示意圖是；

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

（4）N2+3H22NH3，該反應為反應前后氣體分子數(shù)減小的放熱反應，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，加快反應速率、使平衡向正反應方向移動，但是壓強過高，會導致成本升高；

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