Question

【題目】在堿性條件下使用鳥(niǎo)糞石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]處理氨氮廢水具有加熱時(shí)間短，氨逸出徹底等優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)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)上述氨氮廢水處理過(guò)程中鳥(niǎo)糞石所起的作用是__________。

(2)其它條件不變，若鳥(niǎo)糞石化學(xué)式中的z保持不變，x越大，處理相同量的氨氮廢水所需的時(shí)間就_________（填：“越長(zhǎng)”“越短”“不變”）。

(3)為測(cè)定鳥(niǎo)糞石的組成，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

①取鳥(niǎo)糞石2.45 g與足量的NaOH溶液混合，加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL

②另取鳥(niǎo)糞石2.45 g溶于稍過(guò)量鹽酸，用蒸餾水配成100.00 mL溶液A；

③取25.00 mL溶液A，調(diào)節(jié)pH＝10，用濃度為0.1000 mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Mg2+，滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25 mL（已知Mg2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比1∶1）；

④取25.00 mL溶液A，加入0.005mol的BiCl3，調(diào)節(jié)溶液pH生成Mg3(PO4)2和BiPO4沉淀，過(guò)濾，濾液中的Bi3+用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定為mol。通過(guò)計(jì)算確定鳥(niǎo)糞石的化學(xué)式_____________(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

Answer 1

【答案】催化劑 越長(zhǎng) 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)×4＝0.01mol

n(H2O)＝=0.06mol

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

故鳥(niǎo)糞石的化學(xué)式為MgNH4PO4·6H2O

【解析】

根據(jù)所給方程式判斷鳥(niǎo)糞石在反應(yīng)中的作用；根據(jù)定量分析中所給出的數(shù)據(jù)計(jì)算各粒子的物質(zhì)的量，隨后根據(jù)各粒子的物質(zhì)的量的比確定鳥(niǎo)糞石的化學(xué)式。

(1)將上述兩個(gè)方程式相加得+OH-=NH3↑+H2O，說(shuō)明第一個(gè)反應(yīng)消耗多少鳥(niǎo)糞石第二個(gè)反應(yīng)就生成多少鳥(niǎo)糞石，故鳥(niǎo)糞石在處理氨氮廢水的過(guò)程中起到催化劑的作用；

(2)根據(jù)鳥(niǎo)糞石化學(xué)式[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]，當(dāng)z保持不變，x越大時(shí)，鳥(niǎo)糞石中銨根含量降低，可以處理的氨氮廢物的量減小，處理相同量的氨氮廢水所需的時(shí)間就越長(zhǎng)；

(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)×4＝0.01mol

n(H2O)＝=0.06mol

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

故鳥(niǎo)糞石的化學(xué)式為MgNH4PO4·6H2O。