Question

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

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S2O32-被氧化为SO42-．若过量的氯气为10-3mol/L，则理论上生成的SO42-为______mol/L．（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甲醛中常含有微量甲酸，应先除去．可取甲醛b mL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1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 1

（1）三氯化氮水解依据水解实质分析应生成氨气和次氯酸，NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，所以最初应生成氨气和次氯酸，
故答案为：HClO；
（2）电解后的碱性溶液是氢氧化钠溶液，生成物是氮气、氯化钠、水．反应的离子方程式为：3Cl₂+2NH₄⁺+8OH^-═N₂↑+6Cl^-+8H₂O；利用这种方法的优点很多，例如可以实现原料的再利用，环境污染程度降低等，利用废液作原料，变废为宝；或利用本厂生产的产品作原料，降低生产成本；或将NH₄Cl杂质转化为N₂，对环境无污染；
故答案为：3Cl₂+2NH₄⁺+8OH^-=N₂↑+6Cl^-+8H₂O；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；
（3）过量氯气用Na₂S₂O₃除去，反应中S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-．反应的离子方程式为：4Cl₂+5H₂O+S₂O₃^2-═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；若过量的氯气为10^-3mol/L，则依据离子方程式的定量关系计算得到生成硫酸根离子物质的量=5×10^-4mol/L，
故答案为：5×10^-4；
（4）除去甲酸后的氢氧化钠溶液读数为V₂ mL，加入饱和食盐水试样a mL，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，此时4NH₄⁺+6HCHO═（CH₂）₆N₄H⁺（一元酸）+3H⁺+6H₂O，滴入氢氧化钠反应，4NH₄⁺+～（（CH₂）₆N₄H⁺（一元酸）+3H⁺）～4OH^-；氢氧化钠物质的量和氮元素物质的量相同，所以饱和食盐水中氮元素含量=

cmol/L×(V3?V2)×10?3L×14g/mol

a×10?3L

=

14c(V3?V2)

a

g/L=

14000C(V3?V2)

a

mg/L，

故答案为：

14000C(V3?V2)

a

．