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)C1O2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。KClO3與SO2在強酸性溶液中反應可制得C1O2，此反應的離子方程式為_________________。ClO2可將廢水中的Mn2+轉化為MnO2而除去，本身還原為Cl-，該反應過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比為___________。

(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，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”)。干法制備高鐵酸鈉的主要反應為2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，該反應每生成1 molNa2FeO4轉移____mol電子。

(4)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應可以回收S，其物質轉化如圖所示。在圖示的轉化中，化合價不變的元素是_______。該圖示的總反應為 ______。

Answer 1

【答案】Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO 2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣ 2：5 大 5 H、Cl、Cu 2H2S+O2=2S+2H2O

【解析】

（1）氯氣與水反應生成HCl、HClO；

（2）KClO3與SO2在強酸性溶液中反應可制得C1O2，可知SO2被氧化成SO42﹣，該離子反應為2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；ClO2可將廢水中的Mn2+轉化為MnO2而除去，本身還原為Cl-，其離子方程式為2ClO2+ 5Mn2++6H2O=5MnO2+ 2Cl-+12H+，可知該反應氧化劑與還原劑物質的量之比；

（3）在低溫下，高鐵酸鉀容易變成固體析出，說明高鐵酸鉀在低溫下的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，反應2FeSO4+6Na2O2═2 Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素化合價升高，被氧化，O元素化合價由﹣1價變為﹣2價、0價，結合化合價的變化解答該題；

（4）由圖示反應原理，溶液里H2O中的H+、Cl-、Cu2+沒有參與氧化還原，即H、Cl、Cu三種元素的化合價沒有變化。

（1）氯氣溶于水后生成了次氯酸和鹽酸，離子反應為Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO，故答案為：Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO；

（2）KClO3與SO2在強酸性溶液中反應可制得C1O2，可知SO2被氧化成SO42﹣，該離子反應為2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；ClO2可將廢水中的Mn2+轉化為MnO2而除去，本身還原為Cl-，其離子方程式為2ClO2+ 5Mn2++6H2O=5MnO2+ 2Cl-+12H+，可知該反應氧化劑與還原劑物質的量之比n(ClO2)：n(Mn2+)=2：5；故答案為2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；2：5；

（3）在低溫下，高鐵酸鉀容易變成固體析出，說明相同條件下，高鐵酸鈉溶解度比高鐵酸鉀溶解度大，反應2FeSO4+6Na2O2═2 Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中，每生成l mol Na2FeO4同時生成0.5mol氧氣，則轉移電子為1mol×（6﹣2）+0.5mol×2×[0﹣（﹣1）]＝5mol；故答案為：大； 5；

（4）由圖示反應原理，溶液里H2O中的H+、Cl-、Cu2+沒有參與氧化還原，即H、Cl、Cu三種元素的化合價沒有變化，其它元素入O、Fe、S的化合價均有變化，該圖示的總反應為2H2S+O2=2S+2H2O；故答案為：H、Cl、Cu；2H2S+O2=2S+2H2O。