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(本小题15分)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：                                                            。

参考解答

4j8***130

2025-05-15 17:49:41



(1)ClO2 Cl2 Na2FeO4（5分） (2)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分） (3)①（冰水）冷凝（2分） ②NaOH溶液（2分，其它合理也可） 2ClO2＋2NaOH='==' NaClO2＋NaClO3＋H2O（3分，其它反应不是主要得分点）

(1)设ClO2、Na2FeO4、Cl2的质量均为1 g，则被还原时，它们得到电子的物质的量分别为：ClO2：×5＝0.074 mol；Na2FeO4：×3＝0.018 mol；Cl2：×2＝0.028 mol。故三种物质的消毒效率由大到小的顺序是ClO2＞Cl2＞Na2FeO4。 (2)铁酸钠在消毒时，被还原为Fe3＋，Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋，水解生成的Fe（OH）3胶体表面积较大，具有吸附性能，可吸附水中悬浮的杂质。 (3)由题所给信息，二氧化氯的物理性质可知，二氧化氯被收集在B装置中，为提高收集效果，应补加冷凝装置。ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐，所以尾气可用NaOH溶液吸收，发生歧化反应，生成NaClO2和NaClO3混合盐。技能空间：自身氧化还原反应中的“歧化”与“归中”。歧化反应：反应物自身氧化还原反应，同种元素一部分化合价升高，一部分化合价降低的反应。如Cl2 +2NaOH='==NaCl' +NaClO+H2O。归中反应：同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应时：高价态降低为中间价态， 低价态升高为中间价态，也可归纳为：两相靠，不相交。若中间有多种价态，则原高价物质对应的还原产物价态仍高，原低价态的物质对应的氧化产物的价态仍低。如H2SO4(浓)＋H2S===S↓＋2SO2↑＋2H2O，此反应中H2S不可能变为SO2，同样，H2SO4也不可能变为生成物中S。 应试策略：化学实验与化学计算放在一起进行综合考查是高考命题的趋势之一，考试大纲也提出明确要求：根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。我们在复习化学实验知识的同时，绝对不能忽视对元素化合物、基本概念、理论、化学计算等方面知识的复习，高考化学考查的内容充分体现了学科内知识的系统性和综合性。

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