Question

第一代自来水生产工艺是“混凝-沉淀、过滤、消毒”净水工艺，流程如下：
（1）生产中用到净水剂，下列物质有净水作用的是______．
A．石灰石　　　　　B．氧化铁　　　　 C．氯化铁　　 D．明矾
（2）上图生产流程中常用的消毒剂是氯气，写出氯气与水反应的离子方程式______，其中起消毒作用的成分是______（填写名称）；二氧化氯已被联合国卫生组织（WHO）列为AⅠ级消毒剂．二氧化氯（ClO₂）消毒能力是等质量氯气的2.63倍．用氯酸钠（NaClO₃）和硫酸酸化的H₂O₂反应制备ClO₂．请写出该反应的化学方程式______．
（3）生产过程中两次加入消毒剂，其中“后加消毒剂”的目的是______
A．使供水管网保持足够的余氯，防止水在管网中再次受到污染
B．氯气有毒，且很不稳定，一次加入会加大自来水的毒性
C．如果一次性加入，氯气会堵塞管网，所以必须分两次加入
D．氯气难溶于水，一次加入时难全部溶解
（4）上述消毒用的氯气是电解饱和食盐水制取的，写出阴极的电极反应式______．

Answer 1

解：（1）氯化铁中的三价铁离子和明矾中的铝离子均易水解生成具有净水作用的氢氧化铁和氢氧化铝胶体，故选：C D；
（2）氯气能溶于水，并和水发生反应Cl₂+H₂OHClO+H⁺+Cl^-，其中次氯酸具有氧化性，起消毒作用，氯酸钠（NaClO₃）和硫酸酸化的H₂O₂反应制备ClO₂时，双氧水做还原剂，得到氧化产物氧气，氯酸钠（NaClO₃）做氧化剂得到还原产物二氧化氯，故答案为：次氯酸；2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+Na₂SO₄+O₂↑+2H₂O；
（3）生产过程中两次加入消毒剂，其中第一次是杀死水中的细菌等微生物，“后加消毒剂”的目的是使供水管网保持足够的余氯，防止水在管网中再次受到污染，故选A；
（4）阴极是饱和食盐水中的阳离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑．
分析：（1）氢氧化铁和氢氧化铝胶体具有净水作用；
（2）氯气能溶于水，并和水发生反应生成两种酸，次氯酸具有氧化性；
（3）氯气能做消毒剂，能够杀死水中的细菌等物质，使水源净化；
（4）电解池中阴极是阳离子发生得电子的还原反应．
点评：本题是一道有关氯气性质的综合型题目，考查角度广，难度不大，要求学生熟记教材知识，学以致用．