Question

氯氣可直接用于自來(lái)水的消毒，也可以制取漂粉精、高鐵酸鈉等物質(zhì)來(lái)對(duì)自來(lái)水消毒．
（1）氯氣通入水中可用來(lái)殺菌消毒，其中殺菌消毒的原理是

 

，其有效成分的電子式是

 

．
（2）氯氣可用來(lái)制取漂粉精，但干燥的氫氧化鈣與氯氣并不易發(fā)生反應(yīng)，氯氣只能被氫氧化鈣所吸附．為此，在工業(yè)上采用加入少許水的消石灰來(lái)進(jìn)行氯化．其原因是

 

；
漂粉精的消毒能力受水的pH影響，pH較小時(shí)的消毒能力

 

（填“大于”或“小于”）pH大時(shí)的消毒能力，其原因是

 

．
（3）用氯氣對(duì)飲用水消毒副作用多，產(chǎn)生影響人體健康有機(jī)氯衍生物．可用氯氣制取高鐵酸鈉凈水：

 

Fe³⁺+

 

+

 

Cl₂→

 

FeO₄^2-+

 

+

 

H₂O
補(bǔ)全缺項(xiàng)，并配平上述離子方程式；
（4）計(jì)算Na₂FeO₄的消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）約是氯氣

 

倍．
說(shuō)明該凈水劑與氯氣相比較有何優(yōu)越性

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,氯氣的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：（1）氯水中含有HClO，具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒；
（2）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，可與消石灰發(fā)生中和反應(yīng)；
（3）從守恒的角度配平方程式；
（4）根據(jù)單質(zhì)質(zhì)量得到的電子的物質(zhì)的量計(jì)算．

解答： 解：（1）氯水中含有HClO，具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，HClO的電子式為，故答案為：HClO具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；；
（2）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，發(fā)生Cl₂+H₂OHCl+HClO，可與消石灰發(fā)生中和反應(yīng)，pH較小時(shí)，HClO濃度較大，具有較強(qiáng)的殺菌消毒能力，
故答案為：氯利用這些原料中的游離水分，Cl₂+H₂OHCl+HClO使生成的酸為消石灰所中和；大于；pH較小時(shí)HClO濃度較大；
（3）反應(yīng)Fe元素化合價(jià)升高，由+3價(jià)變化為+6價(jià)，被氧化，Cl元素化合價(jià)由0價(jià)降低到-1價(jià)，反應(yīng)的方程式為2 Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂=2 FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O，
故答案為：2 Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂=2 FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O；
（4）FeO₄^2-+3e^-+4H₂O?Fe（OH）₃+5OH^-，單位質(zhì)量得到電子

3

166

=0.018；
Cl₂+2e^-=2Cl^-，單位質(zhì)量得到電子

2

71

=0.028，

0.018

0.028

=0.64，
Na₂FeO₄的消毒效率比氯氣低，高鐵酸鈉代替氯氣作凈水消毒劑，利用氧化性起到殺菌消毒作用，利用生成的氫氧化鐵膠體起到凈水作用；
故答案為：0.64；不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有危害的有機(jī)氯衍生物，還原產(chǎn)物Fe³⁺可以水解生成Fe（OH）₃膠體，吸附雜質(zhì)凈水．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了氯氣的制備和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于化學(xué)與生活的考查，題目難度不大，熟悉氯氣的強(qiáng)氧化性是解題關(guān)鍵．