Question

【題目】資料顯示，可用次氯酸鈉處理廢水中的氨氮（NH3），使其轉化為氮氣除去，其主要反應如下： ①NH3（aq）+HClO（aq）═NH2Cl（aq）+H2O（l）
②2NH2Cl（aq）+HClO（aq）═N2（g）+H2O（l）+3HCl（aq）
（1）在其他條件不變的情況下，向一定量廢水中逐滴滴加次氯酸鈉溶液，氨氮去除率隨 的變化曲線如圖1：
Ⅰ．物質NH2Cl中氮元素的化合價是 ．
Ⅱ．a﹣b點間，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是 ．
（2）Ⅰ．反應①②中HClO 的來源用化學用語解釋是 ． Ⅱ．實驗測得，廢水中pH與氨氮去除率如圖2所示：
pH較高時，氨氮去除率下降的原因是 ．
pH較低時，氨氮去除率也下降，可能的原因是 ．
（3）運用上述原理去除廢水中的氨氮，可結合圖3所示的電解法． Ⅰ．a極為 ．
Ⅱ．d極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）-1；c（NaClO）增大，水解平衡正向移動，使c（HClO）增大，NH3被氧化為N2速度加快
（2）ClO﹣+H2O?HClO+OH﹣；c（OH﹣）較大，抑制NaClO水解，c（HClO）較小致氧化能力弱；c（H+）較大，促進NaClO水解，c（HClO）太高致HClO易分解
（3）負極；Cl﹣﹣2e﹣+H2O=H++HClO
【解析】解：（1）Ⅰ．H為+1價，Cl為﹣1價，化合物中正負化合價的倒數和為0，則N元素的化合價為0﹣（+1）×2﹣（﹣1）=﹣1，所以答案是：﹣1；Ⅱ．a﹣b點間，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是c（NaClO）增大，水解平衡正向移動，使c（HClO）增大，NH3被氧化為N2速度加快，所以答案是：c（NaClO）增大，水解平衡正向移動，使c（HClO）增大，NH3被氧化為N2速度加快；（2）Ⅰ．反應①②中HClO 的來源用化學用語解釋是ClO﹣+H2OHClO+OH﹣ ， 所以答案是：ClO﹣+H2OHClO+OH﹣；Ⅱ．pH較大時，c（OH﹣）較大，抑制NaClO水解，c（HClO）較小致氧化能力弱，去除率降低；pH較小時，c（H+）較大，促進NaClO水解，c（HClO）太高致HClO易分解，去除率降低，所以答案是：c（OH﹣）較大，抑制NaClO水解，c（HClO）較小致氧化能力弱；c（H+）較大，促進NaClO水解，c（HClO）太高致HClO易分解；（3）由圖可知，電解時Cl﹣失去電子轉化為HClO，HClO可氧化氨氣生成氮氣，則d連接電源正極為陽極，可知a為負極，d為陽極，陽極反應為Cl﹣﹣2e﹣+H2O=H++HClO，所以答案是：負極；Cl﹣﹣2e﹣+H2O=H++HClO．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態本質及特征的相關知識點，需要掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）才能正確解答此題．