Question

（12分）氯堿工業(yè)的原料飽和食鹽水中含有一定量的銨根離子，在電解時(shí)會(huì)生成性質(zhì)極不穩(wěn)定的三氯化氮，容易引起爆炸。

（1）三氯化氮易水解，其水解的最初產(chǎn)物除生成氨氣外，另一產(chǎn)物為 。

（2）為除去飽和食鹽水中的銨根離子，可在堿性條件下通入氯氣，反應(yīng)生成氮?dú)狻Ｔ摲磻?yīng)的離子方程式為 ；該工藝選擇氯氣的優(yōu)點(diǎn)是 。（答一點(diǎn)即可）

（3）過(guò)量氯氣用Na2S2O3除去，反應(yīng)中S2O32-被氧化為SO42-。若過(guò)量的氯氣為1×10-3 mol，則理論上生成的SO42-為 mol。

（4）生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中廣泛采用甲醛法測(cè)定樣品的含氮量。甲醛和銨根離子的反應(yīng)如下：

4NH4+ + 6HCHO ＝（CH2)6N4H+（一元酸）+ 3H+ + 6H2O

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①已知甲醛溶液中常含有甲酸。取b mL甲醛溶液（過(guò)量）于錐形瓶，加入1滴酚酞，用濃度為c mol/L的NaOH溶液中和，滴定管的初始讀數(shù)V1 mL，當(dāng)溶液呈微紅色時(shí)，滴定管的讀數(shù)V2 mL。

②向其中加入飽和食鹽水試樣a mL，靜置數(shù)分鐘。

③再加1~2滴酚酞，再用上述NaOH溶液滴定至微紅色，滴定管的讀數(shù)V3 mL。

則飽和食鹽水中的含氮量為 mg/L。

 

Answer 1

（12分）

（1）HClO（2分）

（2）3Cl2 + 2NH4++ 8OH- = N2↑+ 6Cl- + 8H2O。（2分）

利用氯堿工業(yè)的產(chǎn)品氯氣為原料，就近取材；不引入其他雜質(zhì)離子。（2分）

（3）5×10-4（3分）

（4）14000C(V3—V2)/a mg/L （3分）

【解析】

試題分析：（1）三氯化氮水解產(chǎn)生氨氣，說(shuō)明N原子與氫離子結(jié)合，所以Cl與氫氧根離子結(jié)合生成HclO；

（2）由題意可知，氯氣與氨氣反應(yīng)，在堿性條件下生成氮?dú)�，則氯氣被還原為氯離子，同時(shí)有水生成，離子方程式為3Cl2 + 2NH4++ 8OH- = N2↑+ 6Cl- + 8H2O；該過(guò)程選擇氯氣的原因是氯氣本身是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品，就近取材，同時(shí)氮?dú)庖詺怏w放出，不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)離子；

（3）氯氣被還原為氯離子，1×10-3 mol時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2×10-3 mol，根據(jù)得失電子守恒，Na2S2O3在S的化合價(jià)是+2價(jià)，硫酸根中S的化合價(jià)是+6價(jià)，S的化合價(jià)升高4價(jià)，所以理論上生成的SO42-為2×10-3 mol/4=5×10-4mol；

（4）由題意可知，氫氧化鈉滴定甲醛和銨根離子的反應(yīng)產(chǎn)生的氫離子的物質(zhì)的量是C(V3—V2) ×10-3 mol，由反應(yīng)方程式得4NH4+~4 H+~4OH-，所以N的含量是C(V3—V2) ×10-3 mol×14g/mol/a×10-3 L=14000C(V3—V2)/a mg/L。

考點(diǎn)：考查反應(yīng)在產(chǎn)物的判斷，氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用，滴定的計(jì)算