Question

【題目】在堿性條件下使用鳥糞石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]處理氨氮廢水具有加熱時間短，氨逸出徹底等優點。反應原理如下：

yNa++yOH－+Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2OMgx(Na)y(PO4)z+yNH3↑+(n+y)H2O

Mgx(Na)y(PO4)z+y+nH2OyNa++Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O↓

(1)上述氨氮廢水處理過程中鳥糞石所起的作用是__________。

(2)其它條件不變，若鳥糞石化學式中的z保持不變，x越大，處理相同量的氨氮廢水所需的時間就_________（填：“越長”“越短”“不變”）。

(3)為測定鳥糞石的組成，進行下列實驗：

①取鳥糞石2.45 g與足量的NaOH溶液混合，加熱，收集到標準狀況下的氣體224mL

②另取鳥糞石2.45 g溶于稍過量鹽酸，用蒸餾水配成100.00 mL溶液A；

③取25.00 mL溶液A，調節pH＝10，用濃度為0.1000 mol·L－1的EDTA標準溶液滴定Mg2+，滴定至終點，消耗EDTA標準溶液25 mL（已知Mg2+與EDTA反應的化學計量比1∶1）；

④取25.00 mL溶液A，加入0.005mol的BiCl3，調節溶液pH生成Mg3(PO4)2和BiPO4沉淀，過濾，濾液中的Bi3+用EDTA標準溶液滴定為mol。通過計算確定鳥糞石的化學式_____________(寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】催化劑 越長 n()=n(NH3)==0.01mol

n(Mg2+)=n(EDTA)×=0.1000 mol·L-1×25.00 mL×10-3×=0.01mol

n()＝0.01mol×+(0.005mol-mol)×4＝0.01mol

n(H2O)＝=0.06mol

n():n(Mg2+):n():n(H2O)＝0.01mol:0.01mol:0.01mol:0.06mol＝1:1:1:6

故鳥糞石的化學式為MgNH4PO4·6H2O

【解析】

根據所給方程式判斷鳥糞石在反應中的作用；根據定量分析中所給出的數據計算各粒子的物質的量，隨后根據各粒子的物質的量的比確定鳥糞石的化學式。

(1)將上述兩個方程式相加得+OH-=NH3↑+H2O，說明第一個反應消耗多少鳥糞石第二個反應就生成多少鳥糞石，故鳥糞石在處理氨氮廢水的過程中起到催化劑的作用；

(2)根據鳥糞石化學式[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]，當z保持不變，x越大時，鳥糞石中銨根含量降低，可以處理的氨氮廢物的量減小，處理相同量的氨氮廢水所需的時間就越長；

(3)n()=n(NH3)==0.01mol

n(Mg2+)=n(EDTA)×=0.1000 mol·L-1×25.00 mL×10-3×=0.01mol

n()＝0.01mol×+(0.005mol-mol)×4＝0.01mol

n(H2O)＝=0.06mol

n():nspan>(Mg2+):n():n(H2O)＝0.01mol:0.01mol:0.01mol:0.06mol＝1:1:1:6

故鳥糞石的化學式為MgNH4PO4·6H2O。