Question

用二氧化氯（ClO₂)、铁酸钠（Na₂FeO₄，摩尔质量为166 g·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大到小的顺序是____________。

(2)铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是_________________。

(3)二氧化氯是一种黄绿色的有刺激性气味的气体，其熔点为-59 ℃，沸点为11.0 ℃，易溶于水，ClO₂可以看作是亚氯酸和氯酸的混合酸酐，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。

                                  

请完成下列问题：

①A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？_____________

______________________________________________________________。

②C中应盛放的试剂为_____________________。

Answer 1

(1)ClO₂＞Cl₂＞Na₂FeO₄

(2)铁酸钠的还原产物为Fe³⁺，能水解生成Fe(OH)₃胶体，吸附水中悬浮物，从而净化

(3)①(冷水)冷凝装置  ②NaOH溶液

解析：本题为信息题，主要考查氧化还原反应的基本知识：

(1)依据化合价变化情况可知：ClO₂Cl^-得电子5e^-；Na₂FeO₄Fe³⁺，得电子3e^-；Cl₂2Cl^-，得电子2e^-。现假定均得到1 mol电子，则需ClO₂的质量为 mol×67.5 g·mol^-1=13.5 g，同理可知需Na₂FeO₄的质量为 mol×166 g·mol^-1=55.3 g，Cl₂的质量为 mol×71 g·mol^-1=35.5 g，质量由大到小顺序为ClO₂、Cl₂、Na₂FeO₄。

(2)由于Fe(OH)₃胶体具有吸附性，有净水的功能。

(3)由“ClO₂的沸点为11 ℃”这一信息可知，应采用适当冷却的方法使ClO₂成为液体，故可考虑使用冷凝装置，由“ClO₂可以看作是亚氯酸和氯酸的混合酸酐”这一信息可知，ClO₂可与碱反应，故C中放置碱溶液，解答本题时应注意充分捕捉信息、运用信息。