Question

【题目】消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发具有广普、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。

Ⅰ.含氯消毒剂在生产生活中有极其重要的作用。

(1)Cl2常用于自来水的杀菌消毒。Cl2溶于水后，溶液中具有氧化作用的含氯微粒除Cl2外还有______________。

(2)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常同时使用Cl2和FeSO4·7H2O进行消毒、净化，以改善水质。其原因：一是_________________________________ (用离子方程式和相应的文字解释)，二是生成的Fe(OH)3胶体具有较强的吸附 性能，可吸附水中的悬浮杂质，并能形成沉淀，使水净化。

(3)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应，还原产物为黄绿色的易爆物二氧化氯。常用作消毒剂，其变化可以表示为：2KClO3＋4HCl(浓) ＝ 2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，若改变温度至70 ℃，发现KClO3和浓盐酸反应的氧化产物和还原产物均为二氧化氯气体，试写出反应的化学方程式：_______________________。

Ⅱ.铁的化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。

(1)高铁酸钠主要通过反应制取：2Fe(OH)3+3X+ 4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+ 5H2O，则X的化学式为_____________。

(2)高铁酸钠在水中可以发生反应：4FeO42－+10H2O4Fe(OH)3+8OH－↑+3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有________性。

Ⅲ.(1)H2O2可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是________________________________。

(2)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：

①加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；

②加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色；

③后通入足量SO2，发生反应：5SO2+2MnO4－+5Pb2++2H2O==5PbSO4↓+2Mn2++4H+。

则KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为_______________________。

Answer 1

【答案】HClO和ClO－ Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 能消耗多余的Cl2 5KClO3＋6HCl(浓) === 5KCl＋6ClO2↑＋3H2O NaClO 氧化性 H2O2是氧化剂时其还原产物是H2O，没有污染 PbO2＞KMnO4＞H2O2

【解析】

Ⅰ.（1）根据Cl2溶解在水里和与水反应的产物性质进行解答；

（2）从反应要消耗Cl2及Cl2的毒性来分析解答；

（3）由题意写出参加氧化还原反应的物质，再由原子守恒写出其他化学式并配平方程式；

Ⅱ.（1）根据原子守恒来解答；

（2）由已知反应考虑高铁酸钠的化学性质；

Ⅲ.（1）由双氧水发生还原反应后的生成物来考虑；

（2）根据氧化还原反应里氧化剂、氧化产物的氧化性强弱规律进行解答。

Ⅰ．（1）Cl2与水反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，生成的HClO是一种弱酸，能电离出少部分ClO-，HClO 、ClO-都具有强氧化性。

答案为：HClO和ClO－；

（2）Cl2有毒性，可以用来消毒，但残留在水中会影响水质，利用Cl2和FeSO4·7H2O发生反应；Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 可以去除残留的Cl2。

答案为：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 能消耗多余的Cl2；

（3）KClO3和浓盐酸反应的氧化产物和还原产物均为二氧化氯气体，反应中KClO3中的Cl由+5价降为+4价，盐酸中的Cl由-1价升为+4价，再根据反应前后原子守恒确定其他生成物，最后配平，反应的化学方程式为；5KClO3＋6HCl(浓) === 5KCl＋6ClO2↑＋3H2O。

答案为：5KClO3＋6HCl(浓) === 5KCl＋6ClO2↑＋3H2O。

Ⅱ．（1）由反应2Fe(OH)3+3X+ 4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+ 5H2O前后各元素的原子个数不变可知X化学式为NaClO；

答案为：NaClO；

（2）4FeO42－+10H2O4Fe(OH)3+8OH－↑+3O2这个反应中FeO42－表现出很强的氧化性，而高铁酸钠能够消毒杀菌就是因为它的强氧化性；

答案为：氧化性；

Ⅲ．(1)双氧水H2O2作氧化剂发生还原反应，得到的还原产物是H2O，对环境没有污染，被称为“绿色氧化剂”；

答案为：H2O2是氧化剂时其还原产物是H2O，没有污染；

（2）实验①说明H2O2能被KMnO4氧化，所以氧化性：KMnO4> H2O2，实验②说明Mn2+能与PbO2反应生成KMnO4，得出氧化性：PbO2>KMnO4，则KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为PbO2＞KMnO4＞H2O2；

答案为：PbO2＞KMnO4＞H2O2；