Question

【題目】生活污水中氮元素是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。若某污水中NH4Cl含量為180 mg/L。

(1)寫出NH4Cl的電子式_________。

(2)寫出與氯同周期，有2個(gè)未成對(duì)電子的原子的電子排布式：_______、________

(3)為除去廢水中的NH4+，向103 L該污水中加入0.1 mol/L NaOH溶液，理論上需要NaOH 溶液的體積為_________L(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。

(4)若某污水中同時(shí)存在NH4＋和NO3-時(shí)�？捎孟铝蟹椒ǔ�去：可先在酸性污水中加入鐵屑將NO3-轉(zhuǎn)化為NH4＋后再除去，請(qǐng)配平下列離子方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：___Fe +___NO3- +___H+=___Fe2+ +___NH4+ +___H2O，____________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p4 33.64 4 1 10 4 1 3

【解析】

(1) NH4Cl是離子化合物，由NH4+、Cl-通過離子鍵構(gòu)成，結(jié)合離子化合物的表示方法書寫其電子式；

(2)根據(jù)Cl原子核外電子排布式確定其最外電子層所具有的軌道數(shù)目，結(jié)合每一軌道最多排布2個(gè)電子，確定與氯同一周期，有2個(gè)未成對(duì)電子的原子的電子排布式；

(3)根據(jù)NH4Cl與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)二者的物質(zhì)的量的比是1：1，根據(jù)污水中NH4Cl含量為180 mg/L，計(jì)算c(NH4Cl)，結(jié)合n=c·V計(jì)算；

(4)根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平方程式。

(1) NH4Cl是離子化合物，由NH4+、Cl-通過離子鍵構(gòu)成，其電子式為：；

(2)Cl原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，其最外電子層3p能級(jí)具有3個(gè)軌道，由于原子核外電子總是盡可能成單排列，而且自旋方向相同；同一個(gè)軌道最多可容納2個(gè)電子則與氯同一周期，有2個(gè)未成對(duì)電子的原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p2，1s22s22p63s23p4，這兩種元素分別是Si和S；

(3)污水中NH4Cl含量為180 mg/L，則c(NH4Cl)== mol/L，103 L該污水中中含有NH4Cl的物質(zhì)的量為n(NH4Cl)= mol/L×103 L=3.364 mol，根據(jù)反應(yīng)：NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O，可知n(NaOH)=n(NH4Cl)=3.364 mol，由于NaOH溶液濃度為0.1 mol/L，則理論上需要NaOH 溶液的體積V(NaOH)==33.64 L；

(4)在反應(yīng)：___Fe +___NO3- +___H+=___Fe2+ +___NH4+ +___H2O中，Fe元素化合價(jià)由0→+2價(jià)，升高2價(jià)，N元素化合價(jià)由NO3-→NH4+，降低8價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)是8，所以Fe、Fe2+系數(shù)是4，NO3-、NH4+系數(shù)是1，然后根據(jù)反應(yīng)前后電荷守恒，可知H+的系數(shù)是10，最后根據(jù)原子守恒，可得H2O的系數(shù)是3；則配平后該反應(yīng)方程式為：

4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O，用單線橋法表示為：。