Question

氯气常用于自来水厂杀菌消毒。

（1）工业上用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气，铁电极作              极，石墨电极上的电极反应式为          。

（2）氯氧化法是在碱性条件下，用Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的N₂和CO₂。该反应的离子方程式为          。

（3）氯胺（NH₂Cl）消毒法是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl₂ + NH₃ = NH₂Cl + HCl，生成的NH₂Cl比HClO稳定，且能部分水解重新生成HClO，起到消毒杀菌的作用。

①氯胺能消毒杀菌的原因是          （用化学用语表示）。

②氯胺消毒法处理后的水中，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)的热化学方程式为          。

（4）在水产养殖中，可以用Na₂S₂O₃将水中残余的微量Cl₂除去，某实验小组利用下图所示装置和药品制备Na₂S₂O₃。

 

   

 

结合上述资料回答：

开始通SO₂时，在B口检测到有新的气体生成，判断从B口排出的气体中是否含有H₂S，并写出判断依据           。

为获得较多的Na₂S₂O₃，当溶液的pH接近7时，应立即停止通入SO₂，其原因是          。

 

Answer 1

【答案】

（1）阴      2Cl^- - 2e^- = Cl₂↑

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

（3）① NH₂Cl + H₂O  NH₃ + HClO（不写可逆号扣1分）

② 2NO₂^- (aq) + O₂(g) = 2NO₃^-(aq)   ΔH = －146 kJ·mol^-1（反应热写错扣1分）

（4）①答案1：含H₂S，由电离常数知H₂SO₃酸性强于H₂S，溶液中的S^2-与H₂SO₃反应生成H₂S。

答案2：不含H₂S，S^2-还原性较强，能被SO₂氧化生成其它含硫物质。

（只写“含”或“不含”为0分）

②通入过多SO₂会使溶液的pH小于7，S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在。

【解析】

试题分析：（1）工业上用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气，铁电极不能做阳极，如果做阳极，Fe－2e^－Fe^2＋,不会得到氯气，所以铁电极作阴极，石墨电极上的电极反应式为2Cl^- - 2e^- = Cl₂↑。

（2）氯氧化法是在碱性条件下，用Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的N₂和CO₂。

（3）① 氯胺能消毒杀菌的原因是发生了水解NH₂Cl + H₂O  NH₃ + HClO，HClO具有强氧化性，能消毒杀菌。

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)的热化学方程式为 2NO₂^- (aq) + O₂(g) = 2NO₃^-(aq)   ΔH = －146 kJ·mol^-1；

（4）①开始通SO₂时，在B口检测到有新的气体生成，判断从B口排出的气体中是否含有H₂S，答案1：含H₂S，由电离常数知H₂SO₃酸性强于H₂S，溶液中的S^2-与H₂SO₃反应生成H₂S。

答案2：不含H₂S，S^2-还原性较强，能被SO₂氧化生成其它含硫物质。

②为获得较多的Na₂S₂O₃，当溶液的pH接近7时，应立即停止通入SO₂，其原因是通入过多SO₂会使溶液的pH小于7，S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在。

考点：本题考查化学综合知识。