题目

题型：不详难度：来源：

（12分）天然水是人类饮用水的主要来源。从天然水获得可以饮用的水一般须经过沉降悬浮物、***菌消毒等步骤。
（1）沉降悬浮物要在水中加入絮凝剂，如将铝盐加入水中能达到净水目的，
原因是              （用离子方程式表示）。
（2）氯气可用于自来水***菌消毒剂，结合离子方程式和文字理由            。
（3）新型水处理剂高铁酸钾 (K₂FeO₄)具有强的氧化作用和絮凝作用。工业上可通过以下流程制备高铁酸钾：

查阅资料:高铁酸盐在中性或酸性溶液中会逐渐分解，在碱性溶液中稳定。
完成“氧化”过程中的离子方程式
□Fe³⁺ + □ClO^- +□      ="□" FeO₄^2- + □Cl^- + □   
“转化”过程中实现由Na₂FeO₄制得K₂FeO₄，是利用二者        性的不同。
③结合资料完成粗K₂FeO₄晶体的提纯：将粗产品用       溶解，然后再加入饱和KOH溶液、冷却结晶、过滤。
④高铁酸钾的应用还在不断扩展中。如可制成高铁电池， 电池反应为：
3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O   3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH 
放电时，正极反应为：            。

答案

（12分）
（1）Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃（胶体）+ 3 H⁺                           （2分）
（2） Cl₂ + H₂O =" HCl" + HClO，生成的HClO有强氧化性，具有***菌消毒作用。
（2分）
（3）① 2Fe³⁺ + 3ClO^- + 10 OH^- = 2FeO₄^2- + 3Cl^- +5H₂O                       （2分）
②溶解                                                         （2分）
③稀KOH溶液，                                                （2分）
④ 2FeO₄^2-+6e-+8H₂O==2Fe(OH)₃+10OH^-                                        （2分）

解析

试题分析：（1）铝盐加入水中能达到净水目的，是因为铝离子水解得氢氧化铝胶体，具有吸附作用，离子方程式是Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃（胶体）+ 3 H⁺
（2）氯气溶于水生成次氯酸，Cl₂ + H₂O =" HCl" + HClO，次氯酸具有强氧化性，用来***菌消毒；
（3）①根据题目的流程图判断反应物中有氢氧化钠，所以反应物的空白处应是OH^-，则产物的空白处应是H₂O，根据得失电子守恒，配平该化学方程式，答案是2Fe³⁺ + 3ClO^- + 10 OH^- = 2FeO₄^2- + 3Cl^- +5H₂O  ；
②“转化”过程中实现由Na₂FeO₄制得K₂FeO₄，是利用二者溶解性的不同，K₂FeO₄比Na₂FeO₄的溶解度小；
③高铁酸盐在中性或酸性溶液中会逐渐分解，在碱性溶液中稳定，所以将粗产品用稀KOH溶液溶解；
④放电时，将化学能转化为电能，正极发生还原反应，电极方程式为2FeO₄^2-+6e-+8H₂O==2Fe(OH)₃+10OH^-