用二氧化氯(ClO2).高铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166g•mol-1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+．(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率.那么.ClO2.Na2FeO4.Cl2三种消毒杀� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

用二氧化氯（ClO₂）、高铁酸钠（Na₂FeO₄摩尔质量为166g•mol^-1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO₂和Na₂FeO₄在水处理过程中分别被还原为Cl^-和Fe³⁺．
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率由小到大的顺序是Na₂FeO₄＜Cl₂＜ClO₂ （填化学式）
（2）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11，.0℃，易溶于水．工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸在60℃时反应制得．某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：
①A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂、CO₂，请写出该反应的化学方程式：2KClO₃+H₂C₂O₄=K₂CO₃+ClO₂↑+CO₂↑+H₂O．
②A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽；
③该装置按①补充完整后，装置A、B、C还有一处设计明显不合理的是C（填“A”“B”或“C”）．
④C中装的试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO₂），该反应的离子方程式为：2ClO₂+2OH^-═ClO₃^-+ClO₂^-+H₂O．若实验时需要450mL 0.4mol/L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称量取NaOH质量是8.0g．

分析（1）以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，设质量均为m，结合n=$\frac{m}{M}$及元素的化合价变化计算；
（2）①由反应物、生成物、质量守恒定律写化学反应方程式；
②B为ClO₂的凝集装置，需要降低温度；
③C装置密封，产生的气体过多易导致仪器炸裂；
④由信息可知ClO₂与NaOH反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO₂），结合m=cVM计算．

解答解：（1）以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，设质量均为m，消毒效率分别为$\frac{m}{67.5}$×5、$\frac{m}{166}$×3、$\frac{m}{71}$×2×1，所以消毒效率由小到大的顺序为Na₂FeO₄＜Cl₂＜ClO₂，故答案为：Na₂FeO₄；Cl₂；ClO₂；
（2）①A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂、CO₂，由反应物与生成物可知反应为2KClO₃+H₂C₂O₄=K₂CO₃+ClO₂↑+CO₂↑+H₂O，
故答案为：2KClO₃+H₂C₂O₄=K₂CO₃+ClO₂↑+CO₂↑+H₂O；
②B部分还应补充装置为冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽，故答案为：冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽；
③C处为密封装置，过量气体不能排出，可导致仪器炸裂，则C不合理，故答案为：C；
④ClO₂与NaOH反应反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO₂），离子反应为2ClO₂+2OH^-═ClO₃^-+ClO₂^-+H₂O；需要450mL 0.4mol/L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称量取NaOH质量是0.5L×0.4mol/L×40g/mol=8.0g，
故答案为：2ClO₂+2OH^-═ClO₃^-+ClO₂^-+H₂O；8.0．

点评本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置、实验技能为解答的关键，注意氧化还原反应及质量守恒定律的应用，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．

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相关题目

4．

如图，曲线表示在800℃时和某反应有关的物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至4min时的变化图象，试回答：
（1）该反应的反应物是A．
（2）该反应的化学方程式是2A$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$B+3C．
（3）反应开始至4min，若用A的浓度来表示该反应的平均速率为0.2mol/（L•min）．

5．我国产铜主要取自黄铜矿（CuFeS₂），随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出．该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法．
I．氧化浸出
（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO₄^2-生成．
①该反应的离子方程式为2CuFeS₂+17H₂O₂+2 H⁺═2Cu²⁺+2Fe³⁺+4SO₄^2-+18H₂O．
②该反应在25-50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为H₂O₂受热分解，产物Cu²⁺、Fe³⁺催化H₂O₂分解等．
Ⅱ．配位浸出
反应原理：CuFeS₂+NH₃•H₂O+O₂+OH^-→Cu（NH₃）₄²⁺+Fe₂O₃+SO₄^2-+H₂O（未配平）
（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施提高氨水的浓度、提高氧压（其他合理答案也可给分）（．
（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH₄C1，构成NH₃•H₂O-NH₄Cl缓冲溶液．某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向a mol•L^-1的氨水中缓慢加入等体积0.02mol•L^-1的NH₄C1溶液，平衡时溶液呈中性．则NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{2×1{0}^{-9}}{a}$（用含a的代数式表示）；滴加NH₄C1溶液的过程中水的电离平衡正向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
Ⅲ．生物浸出在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示．

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄（或Fe³⁺、H⁺）（填化学式），微生物参与的离子反应方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe³⁺+2H₂O或S₈+12O₂+8H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8SO₄^2-+16H⁺任写一个（任写一个）．
（5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe³⁺，当有2mol SO₄^2-生成时，理论上消耗O₂的物质的量为4.25mol．

2．

某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法中不正确的是（　　）

	A．	该反应的化学方程式为3X+Y?2Z
	B．	反应到达平衡状态时，X的转化率为70%
	C．	反应开始到2min，Z的平均反应速率为0.05mol•L^-1•min^-1
	D．	为提高X的转化率，可适当增加Y的浓度