Question

【題目】飲用水質量是關系人類健康的重要問題。

（1）Cl2是最早用于飲用水消毒的物質，寫出Cl2溶于水發生反應的離子方程式：___。

（2）ClO2是一種高效、低毒的消毒劑，逐漸取代Cl2成為生產自來水的消毒劑，工業上用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為____。

（3）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑，比Cl2、ClO2氧化性更強，是無二次污染的綠色水處理劑。工業上先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和就可析出高鐵酸鉀。由以上信息可知，相同條件下，高鐵酸鈉溶解度比高鐵酸鉀溶解度__(填“大”或“小”)。高鐵酸鉀溶于水放出氧氣，能殺菌消毒，生成能吸附水中懸浮物的氫氧化鐵膠體。用一個離子方程式表示高鐵酸鉀處理水的過程____。干法制備高鐵酸鈉的主要反應為2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，該反應的還原劑是___，每生成1molNa2FeO4轉移__mol電子。

Answer 1

【答案】Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO 2∶1 大 4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3(膠體)＋3O2↑＋8OH－ Na2O2、FeSO4 5

【解析】

（1）Cl2溶于水發生反應生成HCl和HClO；

（2）根據氧化還原反應的化合價變化確定比例關系；

（3）利用溶解性角度判斷，結合題干信息進行計算。

（1）Cl2溶于水發生反應生成HCl和HClO，離子方程式為Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO。

（2）已知KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應中氧化劑為KClO3，被還原成ClO2，得到1個電子，還原劑為Na2SO3，被氧化成H2SO4，失去2個電子，根據得失電子守恒的原則，反應為2ClO3-+ SO32-+ 2H+=2 ClO2+ SO42-+ H2O，KClO3與Na2SO3物質的量之比為2∶1。

（3）根據信息可知，相同條件下，高鐵酸鈉的溶解度比高鐵酸鉀的溶解度大。高鐵酸鉀處理水過程的離子方程式為4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3(膠體)＋3O2↑＋8OH－。物質所含元素化合價降低的物質是氧化劑，物質所含元素化合價升高的物質是還原劑，題給反應中Fe、O元素的化合價升高，O元素的化合價降低，故氧化劑為Na2O2，還原劑是Na2O2、FeSO4。根據化合價降低總數判斷可知每生成1 mol Na2FeO4轉移5mol電子。