Question

水是生命之源，水处理工艺在生产生活中占有重要地位。自来水生产的流程示意图如下。（净水剂亦称混凝剂，常用的净水剂有聚合氯化铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝铁、三氯化铁、聚合硫酸铁等）

（1）FeSO₄·7H₂O是常用的混凝剂，它在水中最终生成       沉淀。

（2）[A1₂（OH）_nCl_m]是一种无机高分子的高价聚合电解质混凝剂，可视为介于三氯化铝和氢氧化铝之间的一种中间水解产物，则m与n之间的关系           ；

（3）推销净水器的商人用自来水做电解实验，装置如图。一段时间后，两极间产生白色沉淀，并很快变成红褐色，然后用净水器净化后的水做电解实验；两极上只有气体产生，水中并无沉淀，以此来说明自来水很“脏”。则沉淀变成红褐色时所发生的化学反应方程式为：                              。

（4）MnSO₄是水质检测中的一种常用试剂

①MnSO₄和过硫酸钾（K₂S₂O₈）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸盐及另外一种产物，写出并配平上述反应的化学方程式：         。 

②水中的溶解氧测定过程为：取水样，迅速加入MnSO₄和KOH混合液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应（反应为：Mn²⁺+O₂+H₂O→MnOOH，未配平）。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。则该离子反应方程式：           。用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的碘，根据消耗溶液的体积可计算出水中溶解氧的量。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）Fe(OH)₃   

（2）m+n=6

（3）4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃

（4）①2MnSO₄+5K₂S₂O₈+8H₂O=2KMnO₄+4K₂SO₄+8H₂SO₄，（Ag+催化剂）

②6H⁺+2MnOOH+2I^-=I₂+2Mn²⁺+4H₂O

【解析】

试题分析：

（1）FeSO₄·7H₂O溶于水，水解之后生成Fe(OH)₂，继续被氧化成Fe(OH)₃胶体，Fe(OH)₃胶体有很强的吸附能力，将水中的悬浮颗粒物吸附并沉降下来，所以最终生成Fe(OH)₃沉淀。

（2）由[A1₂（OH）_nCl_m]，根据化合价整体为0，因此m+n=6。

（3）铁在阳极放电，电极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺，之后Fe²⁺ + 2OH^- =Fe(OH)₂↓，Fe(OH)₂易被氧化，4Fe(OH)₂  +O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃↓白色沉淀变成红褐色。

（4）①陌生情景下氧化还原反应方程式的书写步骤是：先写骨架（氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物），再根据电子守恒把骨架配平，最后根据原子守恒在方程式的两边在“H₂O”上做文章。根据题意，硫酸锰被氧化成高锰酸钾，则过硫酸钾被还原成硫酸盐（硫酸钾），所以骨架为硫酸锰、过硫酸钾、高锰酸钾、硫酸钾，根据电子守恒把骨架配平，再根据原子守恒，方程式的左边有12个硫原子，右边只有4个硫原子，所以右边还缺8个硫原子，同时化合价应该是+6价，而钾原子已经守恒，所以只能是硫酸，如果在右边添加8H₂SO₄ ，再根据氢原子或者氧原子守恒，在方程式的左边补充“8H₂O”。 ②取水样，迅速加入MnSO₄和KOH混合液，再加入KI溶液，发生题干中的反应，即Mn²⁺被氧化成MnOOH，加入硫酸后，I^-在酸性条件下被MnOOH氧化成I₂，这也是一个氧化还原反应，书写思路同上，先写骨架并配平，再根据电荷守恒和原子守恒，在左边补充H⁺，在右边补充“H₂O”即可。

考点：本题考查水处理工艺在生产生活中的应用。结合了胶体、电化学、氧化还原反应离子方程式的书写。