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）氯氧化法是在一定条件下，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）△H=-273kJ?mol^-1
NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═NO₃^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O （l）△H=-346kJ?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，某实验小组利用如图1所示装置和药品制备Na₂S₂O₃．

结合上述资料回答：
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，并写出判断依据

 

．
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

 

．

Answer 1

考点：氯、溴、碘及其化合物的综合应用,电解原理

专题：

分析：（1）用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气，在阳极上放电的是氯离子，据此回答；
（2）根据已知信息：Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的N₂和CO₂，结合离子方程式的书写方法来书写；
（3）①根据NH₂Cl能部分水解生成HClO而起到消毒杀菌的作用来回答判断；
②根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（4）①化学反应遵循强酸制取弱酸的规律，根据电力平衡常数的意义来回答；
②硫代硫酸根离子在酸性环境下不能稳定存在，据此回答．

解答： 解：（1）用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气，则在阳极上放电的是氯离子，所以金属铁一定是阴极，阳极是石墨，在该电极上发生电极反应：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案为：阴；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（2）根据已知信息：Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的N₂和CO₂，离子方程式为：5Cl₂+2CN^-+8OH^-═10Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+4H₂O，
故答案为：5Cl₂+2CN^-+8OH^-═10Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+4H₂O；
（3）①根据题中的信息：NH₂Cl能部分水解生成HClO而起到消毒杀菌的作用，即氯胺能消毒杀菌的原因是NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO，故答案为：NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO；
②已知：A、NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）△H=-273kJ?mol^-1
B、NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═NO₃^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）△H=-346kJ?mol^-1
NO₂^-（aq）被O₂氧化成NO₃^-（aq）2NO₂^-（aq）+O₂（g）═2NO₃^-（aq）的反应可以是2B-2A得到的，
所以该反应的△H=2×（-346kJ?mol^-1）+2×273kJ?mol^-1=-146kJ?mol^-1，
故答案为：2NO₂^-（aq）+O₂（g）═2NO₃^-（aq）△H=-146kJ?mol^-1；
（4）①开始通SO₂时，由电离常数知H₂CO₃酸性强于H₂S，所以溶液中的S^2-与H₂CO₃反应生成H₂S，
故答案为：含H₂S，由电离常数知H₂CO₃酸性强于H₂S，溶液中的S^2-与H₂CO₃反应生成H₂S；
②通入过多SO₂会使溶液的pH小于7，硫代硫酸根离子在酸性环境下不能稳定存在，不能获得较多的Na₂S₂O₃，故答案为：S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在．

点评：本题涉及卤素单质的性质以及热化学、电化学知识的综合应用，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意知识的迁移和应用是关键，难度不大．