Question

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大到小的顺序是

 

＞

 

＞

 

．
（2）高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有刺激性气味的气体，其熔点为-59°C，沸点为11.0°C，易溶于水．ClO₂可以看做是亚氯酸（HClO₂）和氯酸（HClO₃）的混合酸酐．工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60°C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中应装的试剂为

 

．C中发生反应的化学方程式为：

 

．

Answer 1

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，消毒效率分别为

m

67.5

×5、

m

166

×3、

m

71

×2×1；
（2）铁离子水解生成胶体，具有吸附性；
（3）①二氧化氯的沸点低，B为ClO₂的凝集装置，B装置应降低温度；
②C为尾气吸收装置，可选择碱来吸收尾气，发生氧化还原反应．

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，ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率分别为

m

67.5

×5、

m

166

×3、

m

71

×2×1，所以由大到小的顺序为ClO₂＞Cl₂＞Na₂FeO₄，故答案为：ClO₂；Cl₂；Na₂FeO₄；
（2）高铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是高铁酸钠的还原产物Fe³⁺能水解生成Fe（OH）₃胶体，能吸附水中悬浮物，从而净水，
故答案为：高铁酸钠的还原产物Fe³⁺能水解生成Fe（OH）₃胶体，能吸附水中悬浮物，从而净水；
（3）①二氧化氯的沸点低，B为ClO₂的凝集装置，B装置应补充（冰水）冷凝装置，故答案为：（冰水）冷凝；
②C为尾气吸收装置，可选择NaOH溶液来吸收尾气，发生氧化还原反应为2ClO₂+2NaOH═NaClO₂+NaClO₃+H₂O，
故答案为：NaOH溶液；2ClO₂+2NaOH═NaClO₂+NaClO₃+H₂O（或其它合理答案）．

点评：本题以氯及其化合物的性质考查氧化还原反应及物质的制备实验，把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键，侧重学生综合应用能力及信息抽取和分析能力的考查，题目难度中等．