Question

氯氣常用于自來水廠殺菌消毒．
（1）工業(yè)上用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)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(fā)生反應：Cl₂+NH₃═NH₂Cl+HCl，生成的NH₂Cl比HClO穩(wěn)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

 

（用化學方程式表示）．
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）△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）的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應用,離子方程式的書寫,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,電解原理

專題：

分析：（1）用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣，在陽極上放電的是氯離子，據(jù)此回答；
（2）根據(jù)已知信息：Cl₂將廢水中的CN^-氧化成無毒的N₂和CO₂，結(jié)合離子方程式的書寫方法來書寫；
（3）①根據(jù)NH₂Cl能部分水解生成HClO而起到消毒殺菌的作用來回答判斷；
②根據(jù)蓋斯定律來計算化學反應的焓變．

解答： 解：（1）用鐵電極和石墨做為電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣，則在陽極上放電的是氯離子，所以金屬鐵一定是陰極，陽極是石墨，在該電極上發(fā)生電極反應：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案為：陰；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（2）根據(jù)已知信息：Cl₂將廢水中的CN^-氧化成無毒的N₂和CO₂，離子方程式為：5Cl₂+2CN^-+8OH^-═10Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+4H₂O，
故答案為：5Cl₂+2CN^-+8OH^-═10Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+4H₂O；
（3）①根據(jù)題中的信息：NH₂Cl能部分水解生成HClO而起到消毒殺菌的作用，即氯胺能消毒殺菌的原因是NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO，故答案為：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）的反應可以是2B-2A得到的，
所以該反應的△H=2×（-346kJ?mol^-1）+2×273kJ?mol^-1=-146kJ?mol^-1，
故答案為：2NO₂^-（aq）+O₂（g）═2NO₃^-（aq）△H=-146kJ?mol^-1．

點評：本題涉及鹵素單質(zhì)的性質(zhì)以及熱化學、電化學知識的綜合應用，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查，注意知識的遷移和應用是關鍵，難度不大．