Question

氯氣常用于自來水廠殺菌消毒。

（1）工業(yè)上用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣，鐵電極作              極，石墨電極上的電極反應(yīng)式為          。

（2）氯氧化法是在堿性條件下，用Cl₂將廢水中的CN^-氧化成無毒的N₂和CO₂。該反應(yīng)的離子方程式為          。

（3）氯胺（NH₂Cl）消毒法是在用液氯處理自來水的同時通入少量氨氣，發(fā)生反應(yīng)：Cl₂ + NH₃ = NH₂Cl + HCl，生成的NH₂Cl比HClO穩(wěn)定，且能部分水解重新生成HClO，起到消毒殺菌的作用。

①氯胺能消毒殺菌的原因是          （用化學(xué)用語表示）。

②氯胺消毒法處理后的水中，氮元素多以NH₄⁺的形式存在。

已知：NH₄⁺(aq) + 1．5O₂(g)= NO₂^-(aq) + 2H⁺(aq) + H₂O (l)   ΔH=－273 kJ·mol^-1

NH₄⁺(aq) + 2O₂(g)= NO₃^-(aq) + 2H⁺(aq) + H₂O (l)    ΔH =－346 kJ·mol^-1

    NO₂^-(aq)被O₂氧化成NO₃^-(aq)的熱化學(xué)方程式為          。

（4）在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，可以用Na₂S₂O₃將水中殘余的微量Cl₂除去，某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖所示裝置和藥品制備Na₂S₂O₃。

 

   

 

結(jié)合上述資料回答：

開始通SO₂時，在B口檢測到有新的氣體生成，判斷從B口排出的氣體中是否含有H₂S，并寫出判斷依據(jù)           。

為獲得較多的Na₂S₂O₃，當(dāng)溶液的pH接近7時，應(yīng)立即停止通入SO₂，其原因是          。

 

Answer 1

【答案】

（1）陰      2Cl^- - 2e^- = Cl₂↑

（2）5Cl₂ + 2CN^- + 4H₂O = 10Cl^- + N₂↑+ 2CO₂↑+ 8H ⁺

（3）① NH₂Cl + H₂O  NH₃ + HClO（不寫可逆號扣1分）

② 2NO₂^- (aq) + O₂(g) = 2NO₃^-(aq)   ΔH = －146 kJ·mol^-1（反應(yīng)熱寫錯扣1分）

（4）①答案1：含H₂S，由電離常數(shù)知H₂SO₃酸性強(qiáng)于H₂S，溶液中的S^2-與H₂SO₃反應(yīng)生成H₂S。

答案2：不含H₂S，S^2-還原性較強(qiáng)，能被SO₂氧化生成其它含硫物質(zhì)。

（只寫“含”或“不含”為0分）

②通入過多SO₂會使溶液的pH小于7，S₂O₃^2-在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。

【解析】

試題分析：（1）工業(yè)上用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣，鐵電極不能做陽極，如果做陽極，F(xiàn)e－2e^－Fe^2＋,不會得到氯氣，所以鐵電極作陰極，石墨電極上的電極反應(yīng)式為2Cl^- - 2e^- = Cl₂↑。

（2）氯氧化法是在堿性條件下，用Cl₂將廢水中的CN^-氧化成無毒的N₂和CO₂。

（3）① 氯胺能消毒殺菌的原因是發(fā)生了水解NH₂Cl + H₂O  NH₃ + HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌。

②NH₄⁺(aq) + 1．5O₂(g)= NO₂^-(aq) + 2H⁺(aq) + H₂O (l)   ΔH=－273 kJ·mol^-1   ①

NH₄⁺(aq) + 2O₂(g)= NO₃^-(aq) + 2H⁺(aq) + H₂O (l)    ΔH =－346 kJ·mol^-1     ②

②×2-①×2得NO₂^-(aq)被O₂氧化成NO₃^-(aq)的熱化學(xué)方程式為 2NO₂^- (aq) + O₂(g) = 2NO₃^-(aq)   ΔH = －146 kJ·mol^-1；

（4）①開始通SO₂時，在B口檢測到有新的氣體生成，判斷從B口排出的氣體中是否含有H₂S，答案1：含H₂S，由電離常數(shù)知H₂SO₃酸性強(qiáng)于H₂S，溶液中的S^2-與H₂SO₃反應(yīng)生成H₂S。

答案2：不含H₂S，S^2-還原性較強(qiáng)，能被SO₂氧化生成其它含硫物質(zhì)。

②為獲得較多的Na₂S₂O₃，當(dāng)溶液的pH接近7時，應(yīng)立即停止通入SO₂，其原因是通入過多SO₂會使溶液的pH小于7，S₂O₃^2-在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)綜合知識。