【例11】（2010北京）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH₄⁺和NH₃•H₂O的形式存在，该废水的处理流程如下：


   （1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收。
        ①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：                                     。
    ②用化学平衡原理解释通空气的目的：                                     。
（2）过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^-．两步反应的能量变化示意图如下：



 
 
 
 
①第一步反应是      反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是                             。  
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的热化学方程式是                                  。
（3）过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH₃OH，将HNO₃还原成N₂。若该反应消耗32 gCH₃OH转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是　　　　。
【答案】
（1）①NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O   ②空气可以将生成的氨气带走，使化学平衡向正反应方向移动，促进了氨水电离
（2）①放热   △H=－273kJ/mol＜0（反应物的总能量大于生成物的总能量）
     ②NH₄⁺（aq）+ 2O₂（g）═ 2H⁺（ aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）   △H=－346 kJ/mol
（3）5∶6
【说明】 本题是一个涉及概念、原理、元素化学、计算的综合性试题。（1）问较易，（2）、（3）问难度逐渐加大。该试题通过氨氮废水处理几个过程的分析，巧妙的考查了化学平衡移动原理、化学反应与能量变化、热化学方程式、氧化还原反应计算等知识的理解与运用，有效的考查了学生分析和解决(解答)化学问题的能力。
【例12】（2013福建）固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO₃)₂为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
     甲：Mg(NO₃)₂、NO₂、O₂    乙：MgO、NO₂、O₂   丙：Mg₃N₂、O₂     丁：MgO、NO₂、N₂
（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_____                    ________。
查阅资料得知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O。针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
 
 
 
 
 
 
 

（2）实验过程
①取仪器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管A，观察到E 中有气泡连续放出，表明________。
② 称取Mg(NO₃)₂固体3.79 g置于A中，加热前通人N₂以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先_______________________然后固定在管中固体部位下加热。
③ 观察到A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。
④ 待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1 . 0g
⑤ 取少量剩余固体于试管中，加人适量水，未见明显现象。
（ 3 ）实验结果分析讨论
① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。
② 根据D 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O₂，若有O₂，D中将发生氧化还原反应，其化学方程式是__________       _________，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O₂存在，未检侧到的原因是________         ____________。
③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。
【答案】
（1）不符合氧化还原反应原理
（2）①装置气密性良好     ②避免对产物O₂的检验产生干扰   移动酒精灯预热硬质玻璃管
（3）①乙   ②2Na₂SO₃+O₂==2 Na₂SO₄        O₂在通过装置B时已参与反应
【说明】本题为综合性实验题，（1）、（2）① 问较易，（2）②、（3）问难度逐渐加大。本题以探究硝酸镁分解产物为载体，考查了氧化还原反应，化学方程式的书写，反应前检验装置的气密性，加热操作等技能，通过D 中无明显现象分析硝酸镁分解产物中是否有O₂存在，考查了学生的假设与论证，设计与评价，现象与结论等实验与科学探究能力。
【例13】（2013海南）下列图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。

请回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是          ，其晶胞中的原子数为       ，晶体类型为        。
（2）d中元素的原子核外电子排布式为                                。
（3）图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是       ，原因是       ，该物质的分子构型为          ，中心原子的杂化轨道类型为          。
（4）图A中的双原子分子中，极性最大的分子是          。
（5）k的分子式为          ，分子中 键与π键的数目之比是          。
【答案】
（1）金刚石      8       原子晶体   
（2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁵                 
（3）H₂O   分子间形成氢键          V形（或角形）        sp³  
（4）HCl                   
（5）COCl₂    3∶1
【说明】本题是物质结构与性质的综合题，（1）、（2）较易，（3）、（4）、（5）问难度逐渐加大。本题通过相关物质的转化关系及a的一种同素异形体的晶胞图示，考查了学生对核外电子排布、 键与π键、物质沸点比较、杂化轨道理论、晶体结构、分子极性、分子构型等知识的理解与运用能力。
 
 
 
 
 

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