Question

硫、氯及其化合物有广泛的用途．
（1）工业上通过电解饱和食盐水生产氯气．在立式隔膜式电解槽中铁电极上的电极反应式为

 

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（2）“氯氧化法”是指在碱性条件下用Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的物质．用化学符号写出CN^-被氧化后的产物

 

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（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能部分水解生成强氧化性的物质，起消毒杀菌的作用．
①氯胺能用于消毒杀菌的原因是

 

（用化学方程式表示）．
②经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）+273kJ
NH₄⁺（aq）+2O₂（g）→NO₃^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）+346kJ
NO₂^-（aq）被O₂氧化成NO₃^-（aq）的热化学方程式为

 

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（4）在水产养殖中，可以用Na₂S₂O₃将水中残余的微量Cl₂除去，发生反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为

 

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如图所示装置和药品可用来制备Na₂S₂O₃．

资料：25℃时
H2CO3	Ki1=4.4×10-7
H2S	Ki1=1.3×10-7
H2SO3	Ki1=1.54×10-2

运用上述资料回答：
（5）通入一定量SO₂后，在B处检测到有新的气体生成．判断B处排出的气体中是否可能有H₂S？并说明理由

 

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（6）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

 

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Answer 1

考点：电解原理,热化学方程式,氧化还原反应的计算,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：元素及其化合物

分析：（1）工业上通过电解饱和食盐水生产氯气，阳极应为惰性电极，则铁为阴极；
（2）碱性条件下用Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的物质，应生成HCO₃^-（或者CO₃^2-）、N₂；
（3）NH₂Cl能部分水解生成强氧化性的物质，应为HClO，可起消毒杀菌的作用；结合盖斯定律书写热化学方程式；
（4）Na₂S₂O₃中S元素化合价为+2价，可被氧化生成+6价S，结合化合价的变化判断；
（5）根据表中数据结合硫化氢的还原性判断；
（6）S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在．

解答： 解：（1）工业上通过电解饱和食盐水生产氯气，阳极应为惰性电极，则铁为阴极，电解饱和食盐水，阴极发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e=H₂，
故答案为：2H⁺+2e=H₂；
（2）碱性条件下用Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的物质，应生成HCO₃^-（或者CO₃^2-）、N₂，故答案为：HCO₃^-（或者CO₃^2-）、N₂；
（3）①NH₂Cl能部分水解生成强氧化性的物质，应为HClO，可起消毒杀菌的作用，方程式为NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO，
故答案为：NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO；
②已知：
①NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）→NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）+273kJ
②NH₄⁺（aq）+2O₂（g）→NO₃^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）+346kJ
利用盖斯定律，将2×（②-①）可得2NO₂^- （aq）+O₂（g）→2NO₃^-（aq）+146 kJ，
故答案为：2NO₂^- （aq）+O₂（g）→2NO₃^-（aq）+146 kJ；
（4）Na₂S₂O₃中S元素化合价为+2价，可被氧化生成+6价S，则1molNa₂S₂O₃共失去8mol电子，而1mol氯气被还原可得到2mol电子，则发生反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，
故答案为：4：1；
（5）由表中数据可知，H₂SO₃酸性强于H₂S，溶液中的S^2-与H₂SO₃反应能生成H₂S，由于S^2-还原性较强，能被SO₂氧化生成单质硫，可可能没有硫化氢，
故答案为：可能有H₂S，因为由电离常数可知H₂SO₃酸性强于H₂S，溶液中的S^2-与H₂SO₃反应能生成H₂S，或可能没有H₂S，因为S^2-还原性较强，能被SO₂氧化生成单质硫；
（6）S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在，可自身发生歧化反应生成硫和亚硫酸钠，应保持pH大于7，
故答案为：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．

点评：本题考查较为综合，涉及电解、盖斯定律、物质的制备以及检验等知识，侧重与学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握相关基础知识的学习，难度中等．