Question

（12分）氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，容易引起爆炸。

（1）三氯化氮易水解，其水解的最初产物除生成氨气外，另一产物为             。

（2）为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为                         ；该工艺选择氯气的优点是                   。（答一点即可）

（3）过量氯气用Na₂S₂O₃除去，反应中S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-。若过量的氯气为1×10^-3 mol，则理论上生成的SO₄^2-为            mol。

（4）生产和实验中广泛采用甲醛法测定样品的含氮量。甲醛和铵根离子的反应如下：

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

实验步骤如下：

①已知甲醛溶液中常含有甲酸。取b mL甲醛溶液（过量）于锥形瓶，加入1滴酚酞，用浓度为c mol/L的NaOH溶液中和，滴定管的初始读数V₁ mL，当溶液呈微红色时，滴定管的读数V₂ mL。

②向其中加入饱和食盐水试样a mL，静置数分钟。

③再加1~2滴酚酞，再用上述NaOH溶液滴定至微红色，滴定管的读数V₃ mL。

      则饱和食盐水中的含氮量为           mg/L。

Answer

（12分）

（1）HClO（2分）

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

利用氯碱工业的产品氯气为原料，就近取材；不引入其他杂质离子。（2分）

（3）5×10-4（3分）

（4）14000C(V3—V2)/a mg/L （3分）

【解析】

试题分析：（1）三氯化氮水解产生氨气，说明N原子与氢离子结合，所以Cl与氢氧根离子结合生成HclO；

（2）由题意可知，氯气与氨气反应，在碱性条件下生成氮气，则氯气被还原为氯离子，同时有水生成，离子方程式为3Cl2 + 2NH4++ 8OH- = N2↑+ 6Cl- + 8H2O；该过程选择氯气的原因是氯气本身是氯碱工业的产品，就近取材，同时氮气以气体放出，不会产生杂质离子；

（3）氯气被还原为氯离子，1×10-3 mol时转移电子的物质的量是2×10-3 mol，根据得失电子守恒，Na2S2O3在S的化合价是+2价，硫酸根中S的化合价是+6价，S的化合价升高4价，所以理论上生成的SO42-为2×10-3 mol/4=5×10-4mol；

（4）由题意可知，氢氧化钠滴定甲醛和铵根离子的反应产生的氢离子的物质的量是C(V3—V2) ×10-3 mol，由反应方程式得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。

考点：考查反应在产物的判断，氧化还原反应规律的应用，滴定的计算