Question

12．水处理剂在生活、生产中有重要的作用：
（1）漂白粉可用于地震、洪水等自然灾害后水源的杀菌消毒，写出工业上生产漂白粉的化学方程式2Ca（OH）₂+2Cl₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O；
（2）用Cl₂消毒会使饮用水中的有机物发生氯化，生成有机氯化合物，于人体有害．建议推广采用广谱性高效消毒剂ClO₂．在H₂SO₄存在的条件下，用Na₂SO₃还原NaClO₃可制得ClO₂气体，其反应的离子方程式为：SO₃^2-+2ClO₃^-+2H⁺═SO₄^2-+2ClO₂+H₂0；
（3）ClO₂和Cl₂一样，在消毒时氯元素最终都变为Cl^-．现对某水样进行消毒，消耗ClO₂ 100g，若要达到相同的消毒效果，则需消耗标准状况下Cl₂82.96L（计算结果保留整数）；
（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种比O₃和Cl₂的氧化能力更强的强氧化剂，与含氯型水处理剂相比，K₂FeO₄不会引起二次污染，而且其分解产物Fe（OH）₃还有絮凝作用．Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共熔生成紫红色K₂FeO₄和KNO₂等产物，写出反应的化学方程式Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH═2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）工业上将氯气通入石灰乳中生产漂白粉；
（2）在H₂SO₄存在的条件下，用Na₂SO₃还原NaClO₃也可制ClO₂，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，依据原子守恒配平写出；
（3）ClO₂和Cl₂一样，在消毒时氯元素最终都变为Cl^-，根据质量计算物质的量，结合化合价的变化计算；
（4）根据Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共熔生成紫红色K₂FeO₄和KNO₂等产物结合氧化还原反应规律、原子守恒来配平方程式即可．

解答 解：（1）工业上将氯气通入石灰乳中生产漂白粉，化学方程式为：2Ca（OH）₂+2Cl₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O，故答案为：2Ca（OH）₂+2Cl₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O；
（2）在H₂SO₄存在的条件下，用Na₂SO₃还原NaClO₃也可制ClO₂，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，依据原子守恒配平得到反应的化学方程式为：Na₂SO₃+2NaClO₃+H₂SO₄═2ClO₂+2Na₂SO₄+H₂0即SO₃^2-+2ClO₃^-+2H⁺═SO₄^2-+2ClO₂+H₂0；
故答案为：SO₃^2-+2ClO₃^-+2H⁺═SO₄^2-+2ClO₂+H₂0．
（3）ClO₂和Cl₂一样，在消毒时氯元素最终都变为Cl^-，则100 g ClO₂转移的电子数为$\frac{100}{67.5}$mol×5=7.41 mol，需要的Cl₂体积为$\frac{7.41}{2}$mol×22.4 L/mol=82.96 L．
故答案为：82.96；
（4）Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共熔生成紫红色K₂FeO₄和KNO₂等产物，根据原子守恒，得到方程式为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH═2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，故答案为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH═2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

点评 本题考查含氯化合物的性质以及应用，侧重于氧化还原反应的考查，有利于培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，难度不大．