Question

下列物质都可用于自来水的杀菌消毒．
（1）高铁酸钾（化学式K₂FeO₄）集氧化、吸附、凝聚、杀菌功能于一体，目前被广泛应用于自来水净化处理领域．高铁酸钾中铁元素的化合价为________．
（2）臭氧（化学式O₃）有强氧化性，可用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒．臭氧和氧气化学性质不同的原因是________．
（3）漂白粉可用于水的杀菌消毒，其有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca（ClO）₂]．次氯酸钙可发生如下反应：
Ca（ClO）₂+X+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，则X的化学式为________．
（4）自来水厂常用ClO₂消毒．工厂制取ClO₂，反应的微观过程如图所示（其中表示氯原子，●表示钠原子，○表示氧原子）．请写出反应的化学方程式________．

Answer 1

解：（1）设高铁酸钾中铁元素的化合价为x．
（+1）×2+x+（-2）×4=0
x=+6
（2）1个臭氧分子由3个氧原子构成，1个氧分子由2个氧原子构成，1个臭氧分子比1个氧分子多出了1个氧原子，即分子的构成不同，致使臭氧的氧化性比氧气强．
（3）由Ca（ClO）₂+X+H₂O=CaCO₃↓+2HClO可知：
化学方程式的左边有1个钙原子、2个氯原子、3个氧原子、2个氢原子和1个X分子，
右边有1个钙原子、2个氯原子、5个氧原子、2个氢原子和1个碳原子．
根据质量守恒定律中元素种类不变，原子个数不变的规律可知1个X分子中含有1个碳原子和2个氧原子．
因此X的化学式为CO₂．
（4）由图示可知：反应前有1分子Cl₂、2分子NaClO₂，反应后有2分子ClO₂和2分子NaCl．
因此该反应的化学方程式为Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl．
故答案为：
（1）+6；
（2）分子的构成不同；
（3）CO₂；
（4）Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl．
分析：化合物中元素的化合价的代数和为零．
分子的构成不同，物质的性质也不同．
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类不变，原子的个数不变．
表示分子或原子团中原子或原子团个数的数字写在元素符号或原子团符号的右下角．
书写化学方程式时，必须知道反应物、生成物和反应条件．
点评：本题主要考查化学式、化学方程式的书写和化合价的计算，难度较大．