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【题目】在碱性条件下使用鸟粪石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]处理氨氮废水具有加热时间短,氨逸出彻底等优点。反应原理如下:

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)上述氨氮废水处理过程中鸟粪石所起的作用是__________

(2)其它条件不变,若鸟粪石化学式中的z保持不变,x越大,处理相同量的氨氮废水所需的时间就_________(填:“越长”“越短”“不变”)。

(3)为测定鸟粪石的组成,进行下列实验:

①取鸟粪石2.45 g与足量的NaOH溶液混合,加热,收集到标准状况下的气体224mL

②另取鸟粪石2.45 g溶于稍过量盐酸,用蒸馏水配成100.00 mL溶液A

③取25.00 mL溶液A,调节pH10,用浓度为0.1000 mol·L1EDTA标准溶液滴定Mg2+,滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25 mL(已知Mg2+EDTA反应的化学计量比11);

④取25.00 mL溶液A,加入0.005molBiCl3,调节溶液pH生成Mg3(PO4)2BiPO4沉淀,过滤,滤液中的Bi3+EDTA标准溶液滴定为mol。通过计算确定鸟粪石的化学式_____________(写出计算过程)。

【答案】催化剂 越长 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)×40.01mol

n(H2O)=0.06mol

n():n(Mg2+):n():n(H2O)0.01mol:0.01mol:0.01mol:0.06mol1:1:1:6

故鸟粪石的化学式为MgNH4PO4·6H2O

【解析】

根据所给方程式判断鸟粪石在反应中的作用;根据定量分析中所给出的数据计算各粒子的物质的量,随后根据各粒子的物质的量的比确定鸟粪石的化学式。

(1)将上述两个方程式相加得+OH-=NH3↑+H2O,说明第一个反应消耗多少鸟粪石第二个反应就生成多少鸟粪石,故鸟粪石在处理氨氮废水的过程中起到催化剂的作用;

(2)根据鸟粪石化学式[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O],当z保持不变,x越大时,鸟粪石中铵根含量降低,可以处理的氨氮废物的量减小,处理相同量的氨氮废水所需的时间就越长;

(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)×40.01mol

n(H2O)=0.06mol

n():nspan>(Mg2+):n():n(H2O)0.01mol:0.01mol:0.01mol:0.06mol1:1:1:6

故鸟粪石的化学式为MgNH4PO4·6H2O

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Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀的pH

2.7

3.3

5.9

完全沉淀的pH

3.2

5.2

8.4

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(2)步骤中通入氯气时的离子方程式为___________________________________________________

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