Question

（12分）天然水是人類飲用水的主要來(lái)源。從天然水獲得可以飲用的水一般須經(jīng)過(guò)沉降懸浮物、殺菌消毒等步驟。

（1）沉降懸浮物要在水中加入絮凝劑，如將鋁鹽加入水中能達(dá)到凈水目的，

原因是 （用離子方程式表示）。

（2）氯氣可用于自來(lái)水殺菌消毒劑，結(jié)合離子方程式和文字理由 。

（3）新型水處理劑高鐵酸鉀 (K2FeO4)具有強(qiáng)的氧化作用和絮凝作用。工業(yè)上可通過(guò)以下流程制備高鐵酸鉀：

 

查閱資料:高鐵酸鹽在中性或酸性溶液中會(huì)逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。

完成“氧化”過(guò)程中的離子方程式

□Fe3+ + □ClO- +□ =□ FeO42- + □Cl- + □

“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中實(shí)現(xiàn)由Na2FeO4制得K2FeO4，是利用二者 性的不同。

③結(jié)合資料完成粗K2FeO4晶體的提純：將粗產(chǎn)品用 溶解，然后再加入飽和KOH溶液、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。

④高鐵酸鉀的應(yīng)用還在不斷擴(kuò)展中。如可制成高鐵電池， 電池反應(yīng)為：

3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O  3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 

放電時(shí)，正極反應(yīng)為： 。

 

Answer 1

（12分）

（1）Al3++3H2O Al(OH)3（膠體）+ 3 H+ （2分）

 

（2） Cl2 + H2O = HCl + HClO，生成的HClO有強(qiáng)氧化性，具有殺菌消毒作用。

（2分）

（3）① 2Fe3+ + 3ClO- + 10 OH- = 2FeO42- + 3Cl- +5H2O （2分）

② 溶解 （2分）

③ 稀KOH溶液， （2分）

④ 2FeO42-+6e-+8H2O==2Fe(OH)3+10OH- （2分）

【解析】

試題分析：（1）鋁鹽加入水中能達(dá)到凈水目的，是因?yàn)殇X離子水解得氫氧化鋁膠體，具有吸附作用，離子方程式是Al3++3H2O Al(OH)3（膠體）+ 3 H+

（2）氯氣溶于水生成次氯酸，Cl2 + H2O = HCl + HClO，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，用來(lái)殺菌消毒；

（3）①根據(jù)題目的流程圖判斷反應(yīng)物中有氫氧化鈉，所以反應(yīng)物的空白處應(yīng)是OH-，則產(chǎn)物的空白處應(yīng)是H2O，根據(jù)得失電子守恒，配平該化學(xué)方程式，答案是2Fe3+ + 3ClO- + 10 OH- = 2FeO42- + 3Cl- +5H2O ；

②“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中實(shí)現(xiàn)由Na2FeO4制得K2FeO4，是利用二者溶解性的不同，K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小；

③高鐵酸鹽在中性或酸性溶液中會(huì)逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，所以將粗產(chǎn)品用稀KOH溶液溶解；

④放電時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2FeO42-+6e-+8H2O==2Fe(OH)3+10OH-

考點(diǎn)：考查離子的水解，氯氣的用途，化學(xué)方程式的配平，電化學(xué)原理的應(yīng)用