Tình trạng ô nhiễm nước thải chứa nitrogen vào các nguồn nước đang ngày càng trở nên nghiêm trọng. Các học sinh thuộc đội bảo vệ môi trường của một trường học cho rằng có thể dùng aluminium để khử ion NO3- trong nước. Trong quá trình này, ion NO3- được khử thành N2 theo phương trình:
\[Al + N{O_3}^ - + {H^ + } \to A{l^{3 + }} + {N_2} + {H_2}O\]
Để loại bỏ lượng ion NO3- trong 150 m3 nước thải thì khối lượng aluminium theo đơn vị gam tối thiểu cần sử dụng là bao nhiêu? Giả sử rằng tất cả nitrogen trong nước đều ở dạng NO3-; 1 m3 nước thải có chứa 0,3 mol NO3-
Trả lời bởi giáo viên
\(\begin{array}{*{20}{c}}{10}\\3\end{array}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{Al \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3e}\\{2\mathop N\limits^{ + 5} + 10e \to {{\mathop N\limits^0 }_2}}\end{array}} \right.\)
\(10Al + 6N{O_3}^ - + 36{H^ + } \to 10A{l^{3 + }} + 3{N_2} + 18{H_2}O\)
* Tính toán theo PTHH:
\(\begin{array}{*{20}{c}}{10Al}\\{0,5}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{6N{O_3}^ - }\\{0,3}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{36{H^ + }}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} \to \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{10A{l^{3 + }}}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{3{N_2}}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{18{H_2}O}\\{}\end{array}\)
=> Cứ 1 m3 nước thải thì cần 0,5.27 = 13,5 gam Al
=> 150 m3 nước thải cần \(\dfrac{{150.13,5}}{1} = 2025\) gam Al
Hướng dẫn giải:
Cân bằng phương trình. Tính toán theo PTHH đã cân bằng