Question

【题目】资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮（NH3），使其转化为氮气除去，其主要反应如下： ①NH3（aq）+HClO（aq）═NH2Cl（aq）+H2O（l）
②2NH2Cl（aq）+HClO（aq）═N2（g）+H2O（l）+3HCl（aq）
（1）在其他条件不变的情况下，向一定量废水中逐滴滴加次氯酸钠溶液，氨氮去除率随 的变化曲线如图1：
Ⅰ．物质NH2Cl中氮元素的化合价是 ．
Ⅱ．a﹣b点间，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是 ．
（2）Ⅰ．反应①②中HClO 的来源用化学用语解释是 ． Ⅱ．实验测得，废水中pH与氨氮去除率如图2所示：
pH较高时，氨氮去除率下降的原因是 ．
pH较低时，氨氮去除率也下降，可能的原因是 ．
（3）运用上述原理去除废水中的氨氮，可结合图3所示的电解法． Ⅰ．a极为 ．
Ⅱ．d极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）-1；c（NaClO）增大，水解平衡正向移动，使c（HClO）增大，NH3被氧化为N2速度加快
（2）ClO﹣+H2O?HClO+OH﹣；c（OH﹣）较大，抑制NaClO水解，c（HClO）较小致氧化能力弱；c（H+）较大，促进NaClO水解，c（HClO）太高致HClO易分解
（3）负极；Cl﹣﹣2e﹣+H2O=H++HClO
【解析】解：（1）Ⅰ．H为+1价，Cl为﹣1价，化合物中正负化合价的倒数和为0，则N元素的化合价为0﹣（+1）×2﹣（﹣1）=﹣1，所以答案是：﹣1；Ⅱ．a﹣b点间，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是c（NaClO）增大，水解平衡正向移动，使c（HClO）增大，NH3被氧化为N2速度加快，所以答案是：c（NaClO）增大，水解平衡正向移动，使c（HClO）增大，NH3被氧化为N2速度加快；（2）Ⅰ．反应①②中HClO 的来源用化学用语解释是ClO﹣+H2OHClO+OH﹣ ， 所以答案是：ClO﹣+H2OHClO+OH﹣；Ⅱ．pH较大时，c（OH﹣）较大，抑制NaClO水解，c（HClO）较小致氧化能力弱，去除率降低；pH较小时，c（H+）较大，促进NaClO水解，c（HClO）太高致HClO易分解，去除率降低，所以答案是：c（OH﹣）较大，抑制NaClO水解，c（HClO）较小致氧化能力弱；c（H+）较大，促进NaClO水解，c（HClO）太高致HClO易分解；（3）由图可知，电解时Cl﹣失去电子转化为HClO，HClO可氧化氨气生成氮气，则d连接电源正极为阳极，可知a为负极，d为阳极，阳极反应为Cl﹣﹣2e﹣+H2O=H++HClO，所以答案是：负极；Cl﹣﹣2e﹣+H2O=H++HClO．
【考点精析】本题主要考查了化学平衡状态本质及特征的相关知识点，需要掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）才能正确解答此题．