Question

某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH₄⁺ 和NH₃?H₂O的形式存在，經先期處理得到含HNO₃的廢水．一定條件下，向處理后的廢水中加入CH₃OH，將HNO₃還原為N₂．若該反應消耗32gCH₃OH 轉移6mol 電子，則下列說法正確的是（　　）

• A、硝酸分子中所有原子均達8電子結構
• B、參加反應的還原劑與氧化劑的物質的量之比為5：6
• C、常溫下，向0.1mol/LNH₃?H₂O中加水稀釋，則c（NH₄⁺）/c（NH₃?H₂O） 將減小
• D、NH₃分子與CO₃^2-離子的空間構型相同

Answer 1

分析：A．在AB_n型化合物中，中心元素A的族序數+成鍵數=8時，滿足分子中所有原子都滿足最外層8電子結構，含H元素的化合物一定不滿足； 
B．32gCH₃0H轉移6mol電子，即1mol還原劑參加反應轉移6mol電子，根據消耗甲醇的量和轉移電子的量來書寫方程式，并確定氧化劑和還原劑的量的多少；
C．加入水，氨水被稀釋，電離程度增大，但是溶液中氫氧根濃度減小，氨水濃度減小，氫離子濃度增大；
D．根據價電子對互斥理論確定微粒的空間構型．

解答：解：A．硝酸分子中，含有氫原子，氫最外層族序數+成鍵數=1+1=2，所以不能滿足所有原子最外層8電子結構，故A錯誤；
B．消耗32g（1mol）CH₃OH轉移6mol電子，由CH₃OH中碳原子的化合價升高6，所以反應后碳的化合價為+4，產物為CO₂，根據質量守恒和化合價升降總數相等得：5CH₃OH+6HNO₃═5CO₂+3N₂+13H₂O，反應中氧化劑是硝酸，還原劑是甲醇，參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是5：6，故B正確；
C．由于加水稀釋后，氨水電離程度增大，電離平衡正向移動，n（NH₄⁺）增大，n（NH₃?H₂O）減小，在同一溶液中體積相同，離子的濃度之比等于物質的量之比，則

c(NH4+)

c(NH3?H2O)

增大，故C錯誤；
D． 氨氣分子中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+

1

2

（5-3×1）=4，因為含有一個孤電子對，所以是三角錐型結構；碳酸根離子中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+

1

2

=3，為平面三角形結構，兩者空間構型不相同，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查了最外層8電子結構、氧化還原反應的簡單計算、電離平衡、微粒空間構型等知識，注意分子中所有原子8電子結構，含有H原子的化合物一定不滿足，定性分析溶液中微粒相對大小是解答C的關鍵，題目難度中等．