Question

15．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，石墨电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑
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5Cl₂+2CN^-+8OH^-═10Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+4H₂O
（2）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．氯胺能消毒杀菌的原因是NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO（用化学方程式表示）．
（3）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S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在．

Answer 1

分析 （1）金属为阳极时失去电子，则铁为阴极，所以石墨为阳极，阳极上氯离子放电生成氯气；Cl₂将废水中的CN^-氧化成无毒的N₂和CO₂，以此书写离子反应；
（2）NH₂Cl能部分水解生成HClO和氨气；
（3）①发生强酸制取弱酸的反应生成H₂S；
②当溶液的pH接近7时，应立即停止通入SO₂，因在酸性溶液中S₂O₃^2-发生氧化还原反应．

解答 解：（1）用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，电解反应为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，铁应为阴极，石墨为阳极，则阳极反应为2Cl^--2e^-═Cl₂↑；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：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；5Cl₂+2CN^-+8OH^-═10Cl^-+N₂↑+2CO₂↑+4H₂O；
（2）NH₂Cl能部分水解生成HClO和氨气，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；
（3）①开始通SO₂时，在B口检测到有新的气体生成，发生强酸制取弱酸的反应，则判断含H₂S的依据为由电离常数知H₂CO₃酸性强于H₂S，溶液中的S^2-与H₂CO₃反应生成H₂S，
故答案为：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S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在，故答案为：S₂O₃^2-在酸性溶液中不能稳定存在．

点评 本题考查氯气的性质及电化学反应原理的应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、化学反应原理为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．