Question

含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重．某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO

-3

还原成N₂，从而消除氮污染．
（1）配平以下有关的离子反应方程式：
□NO

-3

+□Al+□H₂O-→□N₂↑+□Al（OH）₃+□OH^-
（2）以上反应中失电子的物质是______，还原产物是______，每生成1mol还原产物，将有______电子发生转移．
（3）现需除去1m³含氮0.3mol的废水中的NO

-3

（设氮元素都以NO

-3

的形式存在），则至少需要消耗金属铝的物质的量为______．

Answer 1

（1）氯元素化合价共升高了3价，两氮元素化合价共降低了10价，根据得失电子守恒，则需要转移电子30mol，所以金属铝的前面系数是10，硝酸根前面系数是6，氮气前面系数是3，根据原子守恒配平氢原子和氧原子即可，即6NO₃^-+10Al+18H₂O═3N₂↑+10Al（OH）₃+6OH^-，
故答案为：6；10；18；3；10；6；
（2）氧化还原反应中，化合价升高元素Al失去电子，化合价降低的N元素对应的产物N₂是还原产物，根据化学方程式可知，生成3mol的氮气转移电子是30mol，当生成1mol氮气时，转移电子是10mol，故答案为：Al；N₂；10mol；
（3）因为含氮0.3mol的废水中的NO₃^-的物质的量为0.3mol，由化学方程式可知，0.3mol的硝酸根离子消耗金属铝的物质的量为0.5mol，故答案为：0.5mol．