Question

【题目】氮是生命物质中重要的组成元素之一。含氮物质的使用既给人类带来福音，又给人们带来一些负面影响。

（1）肥料的三要素，除了氮还有____。

（2）NH3是氮的氢化物，它的空间构型是_____，属于____分子(填写“极性”或“非极性”)，N原子的结构示意图是____。

（3）氨的水溶液叫做氨水，它可作为化学肥料。实际使用时，因为有很多不便，所以往往制成铵盐。NH4Cl就是常见的铵盐，NH4Cl属于___晶体，长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤___(填写“酸”或“碱”)化，请结合有关方程式说明原因____。

（4）工业上通常以铁触媒为催化剂，在500℃左右，20~50MPa下合成氨气。采用该压强的原因是____。

（5）含氮废水进入水体会对环境造成污染，某课题小组利用废铝将NO3-还原为N2，从而消除污染。其反应如下：6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，该反应中，还原剂是____，被还原的元素是____；每生成2molN2，转移的电子数是_____。

Answer 1

【答案】磷、钾（或P、K） 三角锥型 极性 离子 酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+，NH4+水解使溶液显酸性，长期使用使土壤酸化 加快反应速率、使平衡向正反应方向移动、压强过高，会导致成本升高 Al NO3-中+5价的N 20NA

【解析】

（1）化学肥料的主要分为氮肥、磷肥、钾肥；

（2）N原子核电荷数为7、核外有7个电子，NH3分子的空间构型是三角锥形，氨气属于极性分子；

（3）NH4Cl就是常见的铵盐，铵盐是离子化合物，NH4Cl是强酸弱碱盐，铵根离子在水溶液中发生水解反应，使溶液呈酸性；

（4）N2+3H22NH3，该反应为反应前后气体分子数减小的放热反应，增大压强可以加快反应速率，提高原料的转化率，但是压强过高，会导致成本升高；

（5）6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，依据反应前后化合价的变化，判断氧化剂、还原剂；

（1）化学肥料的主要分为氮肥、磷肥、钾肥，故肥料的三要素，除了氮还有磷和钾；

（2）NH3分子的空间构型是三角锥形，氨气属于极性分子；N原子核外有7个电子，其原子的结构示意图是；

（3）NH4Cl就是常见的铵盐，铵盐是离子化合物，故NH4Cl属于离子晶体；NH4++H2ONH3·H2O+H+，故长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤酸化；

（4）N2+3H22NH3，该反应为反应前后气体分子数减小的放热反应，工业上通常以铁触媒为催化剂，在500℃左右，催化剂的活性比较大，20~50MPa下合成氨气，加快反应速率、使平衡向正反应方向移动，但是压强过高，会导致成本升高；

（5）6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，该反应前后铝元素的化合价升高，氮元素的化合价降低，故Al是还原剂， NO3-中的N元素被还原；该反应中每生成1molN2转移20mol电子，故当生成2mollN2，转移的电子数是20NA 。