Question

12．二氧化氯（ClO₂）是目前國際上公認(rèn)的第四代高效、無毒的消毒劑，是一種黃綠色的氣體，易溶于水．
（1）ClO₂在殺菌消毒的同時，可將劇毒氰化物氧化成無毒氣體而除去，寫出用ClO₂氧化除去CN^-的離子方程式2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-．
（2）①工業(yè)上制備ClO₂，可以通過NaClO₃在H₂SO₄存在的條件下與Na₂SO₃反應(yīng)制得，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaClO₃+H₂SO₄+Na₂SO₃=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O．
②實驗室制備ClO₂，可以用NH₄Cl、鹽酸、NaClO₂（亞氯酸鈉）為原料在一定條件下制得，只是制得的ClO₂中混有NH₃，除去ClO₂中的NH₃可選用的試劑是C；
A．飽和食鹽水  B．堿石灰         C．濃硫酸    D．水
（3）飲用水中的NO₃^- 主要來自于NH₄⁺．已知在微生物作用的條件下，NH₄⁺ 經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO₃^-．兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

試寫出1mol NH₄⁺ （aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的熱化學(xué)方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）ClO₂可將劇毒氰化物氧化成無毒氣體氮氣而除去，本身被還原為氯離子；
（2）①在酸性條件下，NaClO₃和Na₂SO₃溶液混合反應(yīng)生成ClO₂、硫酸鈉和水；
②由信息可知，ClO₂易溶于水，所以不能利用水溶液吸收，氨氣為堿性氣體；
（3）由圖可知第一步的熱化學(xué)方程式為NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）△H=-273KJ/mol，
第二步的熱化學(xué)方程式為：NO₂^-（aq）+0.5O₂（g）═NO₃^-（aq）△H=-73KJ/mol，
結(jié)合蓋斯定律可知，兩使相加得到NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）．

解答 解：（1）ClO₂可將劇毒氰化物氧化成無毒氣體氮氣而除去，本身被還原為氯離子，離子反應(yīng)為2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-，
故答案為：2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；
（2）①在酸性條件下，NaClO₃和Na₂SO₃溶液混合反應(yīng)生成ClO₂、硫酸鈉和水，反應(yīng)為2NaClO₃+H₂SO₄+Na₂SO₃=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，
故答案為：2NaClO₃+H₂SO₄+Na₂SO₃=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；
②A．ClO₂易溶于水，不能利用飽和食鹽水吸收氨氣，故A錯誤；
B．堿石灰不能吸收氨氣，故B錯誤；
C．濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO₂，故C正確；
D．ClO₂易溶于水，不能利用水吸收氨氣，故D錯誤．
故答案為：C；     
（3）第一步的熱化學(xué)方程式為NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l）△H=-273KJ/mol，
第二步的熱化學(xué)方程式為：NO₂^-（aq）+0.5O₂（g）═NO₃^-（aq）△H=-73KJ/mol，
由蓋斯定律，兩個反應(yīng)式相加得到NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-273KJ/mol+（-73KJ/mol）=-346 kJ/mol，
故答案為：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346 kJ/mol．

點評 本題考查較綜合，涉及物質(zhì)的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)及熱化學(xué)反應(yīng)方程式書寫等，注重化學(xué)反應(yīng)原理及分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．