Question

【題目】NaClO廣泛用作消殺劑、水處理劑及漂白劑等。

已知：NaClO溶液中物種分布分數與溶液pH的關系如圖1所示。

（1）向NaClO溶液中通入CO2，發生反應的離子方程式為___(H2CO3的lgKa1、lgKa2依次為-6.38、-10.21)；反應ClO-+H2OHClO+OH-的lgK=____。

（2）用Na+導體陶瓷膜電解法生產次氯酸鈉溶液的裝置如圖2所示。

①陽極產生Cl2的電極反應式為____。

②其他條件不變，若撤去“Na+導體陶瓷膜”，NaClO的產率則會降低，其主要原因是___。

（3）NaClO溶液中ClO-與H2O產生更強氧化性的HClO，可將水體中氨氮氧化為N2(NH3比NH更易被氧化)。室溫時，取氨氮廢水200mL，在轉速、NaClO投加量相同且均反應30min時，反應初始pH對剩余氨氮濃度及氨氮去除率的影響如圖3所示。

①NaClO氧化NH3的化學方程式為___。

②pH在3～7時，隨pH增大氨氮去除率升高的原因是___。

③pH在7～9時，隨pH增大氨氮去除率降低的原因是__。

Answer 1

【答案】CO2+ClO-+H2O=HCO+HClO -6.5 2Cl--2e-=Cl2↑ ClO-擴散到陰極并被還原 2NH3+3NaClO=N2+3H2O+3NaCl 隨溶液pH增大，NH逐漸轉化為更易被氧化的NH3，且由圖1知NaClO溶液的主要成分為氧化能力更強的HClO NaClO溶液中ClO-含量增大，氧化性減弱

【解析】

（1）酸性強弱HClO＞HCO3-，根據強酸制取弱酸知，二者反應生成碳酸氫鈉和次氯酸；根據水解平衡常數進行推算；

（2）①陽極上氯離子失電子產生Cl2；

②ClO-擴散到陰極并被還原，導致NaClO的產率則會降低；

（3）①NaClO氧化NH3生成氮氣，同時生成氯化鈉和水；

②③根據圖中信息結合曲線變化進行分析。

（1）酸性強弱HClO＞HCO3-，根據強酸制取弱酸知，二者反應生成碳酸氫鈉和次氯酸，離子方程式為ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-；

根據圖中信息可知當pH=7.5，Ka=c(H+)=10-7.5，反應ClO-+H2OHClO+OH-的K=====10-6.5；lgK= lg10-6.5=-6.5；

（2）①陽極上氯離子失電子產生Cl2，發生的電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑；

②其他條件不變，若撤去“Na+導體陶瓷膜”， ClO-擴散到陰極并被還原，導致NaClO的產率則會降低；

（3）①NaClO氧化NH3生成氮氣，同時生成氯化鈉和水，反應的化學方程式為2NH3+3NaClO=N2+3H2O+3NaCl；

②隨溶液pH增大，NH逐漸轉化為更易被氧化的NH3，且由圖1知NaClO溶液的主要成分為氧化能力更強的HClO，故pH在3～7時，隨pH增大氨氮去除率升高；

③NaClO溶液中ClO-含量增大，氧化性減弱，故pH在7～9時，隨pH增大氨氮去除率降低。