Question

氯氣常用于自來水廠殺菌消毒。
（1）工業上用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產氯氣，鐵電極作             極，石墨電極上的電極反應式為         。
（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，發生反應：Cl₂ + NH₃ = NH₂Cl + HCl，生成的NH₂Cl比HClO穩定，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)的熱化學方程式為         。
（4）在水產養殖中，可以用Na₂S₂O₃將水中殘余的微量Cl₂除去，某實驗小組利用下圖所示裝置和藥品制備Na₂S₂O₃。
   
結合上述資料回答：
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          。
為獲得較多的Na₂S₂O₃，當溶液的pH接近7時，應立即停止通入SO₂，其原因是         。

Answer 1

（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（反應熱寫錯扣1分）
（4）①答案1：含H₂S，由電離常數知H₂SO₃酸性強于H₂S，溶液中的S^2-與H₂SO₃反應生成H₂S。
答案2：不含H₂S，S^2-還原性較強，能被SO₂氧化生成其它含硫物質。
（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定存在。

試題分析：（1）工業上用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產氯氣，鐵電極不能做陽極，如果做陽極，Fe－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生了水解NH₂Cl+ H₂O  NH₃ + HClO，HClO具有強氧化性，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，由電離常數知H₂SO₃酸性強于H₂S，溶液中的S^2-與H₂SO₃反應生成H₂S。
答案2：不含H₂S，S^2-還原性較強，能被SO₂氧化生成其它含硫物質。
②為獲得較多的Na₂S₂O₃，當溶液的pH接近7時，應立即停止通入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定存在。