Question

目前，我国西南三省正遭遇百年未遇的干旱，对于淡水资源的开源节流显得前所未有的迫切．日常生活中我们选用不同的物质对水资源进行处理．
（1）明矾（KAl（SO₄）₂．12H₂O）是我们生活中最广泛使用的净水剂，用离子方程式表示明矾净水的原理：

Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

；写出明矾溶液中的电荷守恒是

c（K⁺）+3c（Al³⁺）+C（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-）

．
（2）Cl₂常用作消毒剂是因为它能与水作用生成HClO，写出其离子方程式：

Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO

；在氯水中加入碳酸钙可以使得消毒效果更好，用化学平衡原理简述其原因：

加入的碳酸钙与H⁺发生反应，促进平衡正向移动，使得HClO的浓度增大，从而消毒效果更好

．
（3）用铁酸钠（Na₂FeO₄）对来自江河湖泊的淡水消毒净化是城市饮用水处理的新技术，铁酸钠可用Fe（NO₃）₃、NaOH和Cl₂在一定条件下制得，写出该化学反应方程式：

2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O

．
（4）ClO₂是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂．ClO₂常采用电解饱和食盐水的方法制备，写出阳极反应方程式：

Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂+4H⁺

．

Answer 1

分析：（1）明矾中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃；溶液中阳离子所带电荷等于阴离子所带电荷，遵循电荷守恒；
（2）Cl₂与水反应生成HCl和HClO，其中HClO为弱电解质，酸性比碳酸弱，加入碳酸钙与H⁺发生反应，促进平衡正向移动，使得HClO的浓度增大；
（3）根据反应物和生成物结合质量守恒定律书写反应的化学方程式；
（4）根据阳极上Cl^-被氧化生成ClO₂书写电极反应式．

解答：解：（1）明矾中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃，水解的离子方程式为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液中阳离子所带电荷等于阴离子所带电荷，遵循电荷守恒，可表示为c（K⁺）+3c（Al³⁺）+C（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；c（K⁺）+3c（Al³⁺）+C（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-）；　　
（2）Cl₂与水反应生成HCl和HClO，其中HClO为弱电解质，反应的离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HClO酸性比碳酸弱，加入碳酸钙与H⁺发生反应，促进平衡正向移动，使得HClO的浓度增大，
故答案为：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；加入的碳酸钙与H⁺发生反应，促进平衡正向移动，使得HClO的浓度增大，从而消毒效果更好；
（3）Fe（NO₃）₃、NaOH和Cl₂在一定条件下制得Na₂FeO₄，
反应的化学方程式为2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O，
故答案为：2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O；　
（4）阳极上Cl^-被氧化生成ClO₂，电极方程式为Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂+4H⁺，
故答案为：Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂+4H⁺．

点评：本题考查较为综合，涉及盐类水解、电离平衡移动以及氧化还原反应等问题，题目难度中等，注意电极方程式的书写．