Question

【题目】饮用水质量是关系人类健康的重要问题。

（1）Cl2是最早用于饮用水消毒的物质，写出Cl2溶于水发生反应的离子方程式：___。

（2）ClO2是一种高效、低毒的消毒剂，逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂，工业上用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为____。

（3）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，比Cl2、ClO2氧化性更强，是无二次污染的绿色水处理剂。工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾。由以上信息可知，相同条件下，高铁酸钠溶解度比高铁酸钾溶解度__(填“大”或“小”)。高铁酸钾溶于水放出氧气，能杀菌消毒，生成能吸附水中悬浮物的氢氧化铁胶体。用一个离子方程式表示高铁酸钾处理水的过程____。干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，该反应的还原剂是___，每生成1molNa2FeO4转移__mol电子。

Answer 1

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

【解析】

（1）Cl2溶于水发生反应生成HCl和HClO；

（2）根据氧化还原反应的化合价变化确定比例关系；

（3）利用溶解性角度判断，结合题干信息进行计算。

（1）Cl2溶于水发生反应生成HCl和HClO，离子方程式为Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO。

（2）已知KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应中氧化剂为KClO3，被还原成ClO2，得到1个电子，还原剂为Na2SO3，被氧化成H2SO4，失去2个电子，根据得失电子守恒的原则，反应为2ClO3-+ SO32-+ 2H+=2 ClO2+ SO42-+ H2O，KClO3与Na2SO3物质的量之比为2∶1。

（3）根据信息可知，相同条件下，高铁酸钠的溶解度比高铁酸钾的溶解度大。高铁酸钾处理水过程的离子方程式为4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－。物质所含元素化合价降低的物质是氧化剂，物质所含元素化合价升高的物质是还原剂，题给反应中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，故氧化剂为Na2O2，还原剂是Na2O2、FeSO4。根据化合价降低总数判断可知每生成1 mol Na2FeO4转移5mol电子。