Question

化学反应原理是探索化学反应内在的规律，是化学的精髓所在，也是化学的魅力所在。请利用化学反应原理的相关知识回答下列问题。

（1）寝室楼梯口挂着红色的灭火器，其中有一种泡沫灭火器是利用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液反应生成大量的二氧化碳来灭火。请写出该反应的离子方程式： 。

（2）学校运动场边的铁制护网容易生锈，可以利用电化学腐蚀的原理来解释这一现象。请写出钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式： 。

（3）学校的锅炉房一般会定期去除锅炉水垢。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，而后用酸去除。请用一个离子方程式表示Na2CO3的作用： 。

（4）我们所使用的自来水一般要经过杀菌消毒处理，其中Cl2也曾用于自来水的消毒。工业上常用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，请写出该反应的化学方程式： 。

 

Answer 1

（1）Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑； （2）O2+4e-+2H2O═4OH-； （3）CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；（4）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑

【解析】

试题解析：（1）泡沫灭火器的灭火原理是碳酸氢钠溶液与硫酸铝溶液混合，相互促进水解生成沉淀和气体，离子反应为Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑；（2）钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气被还原，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-；（3）加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合，转化为Ksp更小的CaCO3沉淀，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，反应的离子方程式为CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；（4）电解饱和食盐水的方法制备氯气，阳极上氯离子失电子被氧化生成氯气，阴极上氢离子得到电子被还原生成氢气，反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。

考点：溶液中的离子平衡、电化学