Question

【题目】饮用水质量是关系人类健康的重要问题。

(1)Cl2是最早用于饮用水消毒的物质，写出Cl2溶于水发生反应的离子方程式________________。

(2)C1O2是一种高效、低毒的消毒剂，逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得C1O2，此反应的离子方程式为_________________。ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去，本身还原为Cl-，该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。

(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，比Cl2、ClO2氧化性更强，无二次污染的绿色水处理剂。工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾。由以上信息可知，相同条件下，高铁酸钠溶解度比高铁酸钾溶解度______ (填“大”或“小”)。干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，该反应每生成1 molNa2FeO4转移____mol电子。

(4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应可以回收S，其物质转化如图所示。在图示的转化中，化合价不变的元素是_______。该图示的总反应为 ______。

Answer 1

【答案】Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO 2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣ 2：5 大 5 H、Cl、Cu 2H2S+O2=2S+2H2O

【解析】

（1）氯气与水反应生成HCl、HClO；

（2）KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得C1O2，可知SO2被氧化成SO42﹣，该离子反应为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去，本身还原为Cl-，其离子方程式为2ClO2+ 5Mn2++6H2O=5MnO2+ 2Cl-+12H+，可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比；

（3）在低温下，高铁酸钾容易变成固体析出，说明高铁酸钾在低温下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，反应2FeSO4+6Na2O2═2 Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素化合价升高，被氧化，O元素化合价由﹣1价变为﹣2价、0价，结合化合价的变化解答该题；

（4）由图示反应原理，溶液里H2O中的H+、Cl-、Cu2+没有参与氧化还原，即H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化。

（1）氯气溶于水后生成了次氯酸和盐酸，离子反应为Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO，故答案为：Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO；

（2）KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得C1O2，可知SO2被氧化成SO42﹣，该离子反应为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去，本身还原为Cl-，其离子方程式为2ClO2+ 5Mn2++6H2O=5MnO2+ 2Cl-+12H+，可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比n(ClO2)：n(Mn2+)=2：5；故答案为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；2：5；

（3）在低温下，高铁酸钾容易变成固体析出，说明相同条件下，高铁酸钠溶解度比高铁酸钾溶解度大，反应2FeSO4+6Na2O2═2 Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中，每生成l mol Na2FeO4同时生成0.5mol氧气，则转移电子为1mol×（6﹣2）+0.5mol×2×[0﹣（﹣1）]＝5mol；故答案为：大； 5；

（4）由图示反应原理，溶液里H2O中的H+、Cl-、Cu2+没有参与氧化还原，即H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化，其它元素入O、Fe、S的化合价均有变化，该图示的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O；故答案为：H、Cl、Cu；2H2S+O2=2S+2H2O。