含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2，从而消除污染．其反应的离子方程式是：6NO3-+10Al+18H2O=3N2↑+10Al（OH）3+6OH-（1）上述反

Question

含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO₃^-还原为N₂，从而消除污染．其反应的离子方程式是：6NO₃^-+10Al+18H₂O=3N₂↑+10Al（OH）₃+6OH^-
（1）上述反应中，生成标准状况下11.2L氮气时，转移的电子为___mol．现在要除去1m³含氮元素0.4mol的废水中的NO₃^-（设氮元素都以NO₃^-的形式存在，下同），则至少需要消耗金属铝___g；
（2）有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染，其反应原理和金属铝相同．
①写出镁和含氮废水反应的离子方程式___；
②已知金属镁可以从海水中提取的MgCI₂通过电解制得的，电解熔融氯化镁的化学方程式为___，若要除去1m³含氮元素0.3mol的废水中的NO₃^-，则至少需要含0.5%（质量分数）MgCl₂的海水___kg．

Answer 1

（1）氧化还原反应中，化合价升高元素Al失去电子，化合价降低的N元素对应的产物N₂是还原产物，根据化学方程式可知，生成3mol的氮气转移电子是30mol，生成标准状况下11.2L氮气的物质的量为0.5mol时，转移电子是5mol，因为含氮0.4mol的废水中的NO₃^-的物质的量为0.4mol，由化学方程式可知，0.4mol的硝酸根离子消耗金属铝的物质的量为(10)/(6)×0.4mol，所以铝的质量为：(10)/(6)×0.4mol×27g/mol=18g，故答案为：5；18；
（2）①金属镁比铝能更快消除氮的污染，反应原理和金属铝相同，所以产物为氮气、氢氧化镁、氢氧根离子，
反应离子方程式为2NO₃^-+5Mg+6H₂O═N₂↑+5Mg（OH）₂+2OH^-，
故答案为：2NO₃^-+5Mg+6H₂O═N₂↑+5Mg（OH）₂+2OH^-；
②已知金属镁可以从海水中提取的MgCI₂通过电解制得的，电解熔融氯化镁的化学方程式为MgCl₂(电解.)/()Mg+CI₂↑；令至少需要含0.5%（质量分数）MgCl₂的海水mkg，则：
5MgCl₂～～～～5Mg～～～～2NO₃^-
5×95g                                    2mol
m×10³g×0.5%                     0.3mol

所以(5×95g)/(m×103g×0.5%)=(2mol)/(0.3mol)，解得m=14.25，故答案为：MgCl₂(电解.)/()Mg+CI₂↑；14.25．