(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、杀菌消毒等步骤。
(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)氯气可用于自来水杀菌消毒剂,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- +□ ="□" FeO42- + □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: 。
(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,具有杀菌消毒作用。
(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)
题目分析:(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,用来杀菌消毒;
(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- = 2FeO42- + 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2FeO42-+6e-+8H2O==2Fe(OH)3+10OH-