二零二四年六月浙江选考化学第六题:
用甲醇可将废水中的硝酸根离子转化为对环境无害的物质和排放,注意是对环境无害的。反应原理为:甲醛在酸性环境下将硝酸根离子还原得到二氧化碳、x 和水(未配平)。
正确的是:如果要将硝酸根转化成对环境无害的物质,那只能是氮气。除了氮气之外,其他含氮元素的物质大概都有害。
a 选项说 x 表示二氧化氮是错误的,因为二氧化氮对环境也是有害的。
b 选项说可以臭氧代替甲醇,这个原理是将硝酸根中最高价的正五价的氮元素还原为零价的氮气。甲醇做的是还原剂,而如果用臭氧来代替甲醛,臭氧是氧化剂,它不能将硝酸根还原为氮气,b 错误。
c 氧化剂与还原剂的物质量之比为六比五。这时要用得失电子守恒来分析。甲醛中碳元素为负二价,氧化成正四价的二氧化碳,碳升六价。硝酸根中氮为正五价,降为氮气的零价,每一个氮原子降五价。
所以根据得失电子守恒,作为氧化剂的硝酸根和作为还原剂的甲醇,其物质量之比为六比五,所以 c 正确。
若生成标况下的二氧化碳气体 11.2 升,则反应转移的电子数为 3nA。标况下的二氧化碳气体如果是 11.2 升,其物质的量为 11.2 升除以 22.4 升/摩尔等于 0.5 摩尔。
根据刚才的氧化还原反应的分析,二氧化碳是五份,而转移的电子数和二氧化碳的关系是六比一,所以电子的物质的量是二氧化碳物质的量的六倍。既然二氧化碳有 0.5 摩尔,所以电子的物质的量是 0.5 摩尔的六倍,即 3 摩尔,所以转移电子数为 3nA。
第一页错误,正确的是 c 选项完成。
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