Question

【題目】自來水生產過程中，可用氯氣等物質作消毒劑，明礬等物質作絮凝劑。出廠的自來水中含少量可溶性礦物質。完成下列填空：

(1)自來水中含硫量約70 mg/L，它只能以______(填微粒符號)形態存在，不能以其它形態存在的原因是________________________。

(2)已知在堿性條件下，氯氣會發生自身氧化還原反應，某反應體系中的物質為：KClO3、Cl2、KCl、KOH、H2O。

①寫出該反應的化學方程式。____________________________。

②該反應中氧化劑與還原劑的質量比為_________。

(3)實驗室利用反應6HCl＋KClO3 → KCl+3H2O+3Cl2↑制取Cl2，當產生標準狀況下的氣體3.36 L時，轉移電子_____mol。

(4)不同環境中，物質的性質可能會有所不同。根據上述兩題的反應中KClO3和Cl2的氧化性強弱比較，你能得出的結論是________________________。

(5)鋁銨礬[NH4Al(SO4)212H2O]也是常用的工業凈水劑，其凈水的化學原理是________________（用離子方程式表示）。

(6)在向鋁銨礬溶液中逐滴滴加氫氧化鋇溶液的過程中，下列關系可能正確的是_________。（選填編號）

a．n(SO42-)>n(NH4+)>n(A13+)>n(OH-)

b．n(A13+)>n(NH4+)>n(SO42-)>n(H+)

c．n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-)

d．n(NH3·H2O)>n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(A1O2-)

Answer 1

【答案】SO42- 自來水中有Cl2，具有強氧化性。（或者SO42-是硫最穩定的化合態） 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O 5：1 0.25 酸堿性不同，氯氣和氯酸鉀的氧化性強弱不同（或堿性條件下，氯氣氧化性強；酸性條件下，氯酸鉀氧化性強） Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ac

【解析】

(1)自來水中含有氯氣，氯氣具有強氧化性，能把含S化合物轉化為硫酸根離子；

(2)①氯氣與KOH反應生成KClO3、KCl和H2O，根據電子守恒、原子守恒，可得反應方程式；

②氧化劑得電子，還原劑失電子，根據得失電子守恒分析；

(3)根據方程式中轉移電子數目與反應產生氯氣的物質的量關系進行計算；KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O中，生成3 mol Cl2轉移5 mol電子；

(4)物質的氧化性強弱與溶液的酸堿性有關；

(5)鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體能凈水；

(6)a．向硫酸鋁銨礬溶液NH4Al(SO4)2中滴加極少量的氫氧化鋇溶液，溶液相當于鋁銨礬溶液；

b．滴加氫氧化鋇溶液首先與鋁離子反應，所以整個過程中n(Al3+)<n(NH4+)；

c．當硫酸根離子完全沉淀，則銨根離子部分反應，則鋁離子全部變成氫氧化鋁，而偏鋁酸根離子的物質的量為0，由此分析解答；

d．溶液中硫酸鋇的物質的量最大，所以不可能出現n(NH3H2O)>n(BaSO4)。

(1)自來水中含有氯氣，氯氣具有強氧化性，能把含S化合物轉化為硫酸根離子，所以自來水中的硫以SO42-的形態存在；

(2)①氯氣與KOH反應生成KClO3、KCl和H2O，其反應的化學方程式為：3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O；

②在該反應中，Cl2作氧化劑得電子，Cl2作還原劑失電子，在方程式3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O中，3 mol Cl2中含有6 mol Cl原子，其中得電子的Cl為5，失電子的Cl為1，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為5：1；

(3)在反應KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O中，生成3 mol Cl2轉移5 mol電子，制取標準狀況下3.36 L氯氣的物質的量n(Cl2)===0.15 mol，則轉移電子的物質的量為n(e-)=0.15 mol×=0.25 mol；

(4)酸性條件下發生氧化還原反應，KClO3作氧化劑，堿性條件下，氯氣是氧化劑，則溶液的酸堿性不同，氯氣和氯酸鉀的氧化性強弱不同；

(5)鋁銨礬[NH4Al(SO4)212H2O]是常用的工業凈水劑，在水中電離出Al3+，Al3+水解生成Al(OH)3膠體表面積大，吸附力強，能夠吸附水中懸浮的固體顆粒使之形成沉淀，從而具有凈水作用，其水解的離子方程式為：Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+；

(6)a．向硫酸鋁銨礬溶液NH4Al(SO4)2中滴加極少量的氫氧化鋇溶液，相當于鋁銨礬溶液，所以離子濃度為：n(SO42-)>n(NH4+)>n(Al3+)>n(H+)>n(OH-)，a正確；

b．滴加氫氧化鋇溶液首先與Al3+反應，所以整個過程中n(Al3+)<n(NH4+)，b錯誤；

c．當SO42-完全沉淀，NH4+部分反應，則Al3+全部變成Al(OH)3，而AlO2-的物質的量為0，所以離子物質的量大小關系為：n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-)，c正確；

d．NH4Al(SO4)2中，SO42-的物質的量是NH4+的2倍，則溶液中BaSO4的物質的量最大，所以不可能出現n(NH3·H2O)> n(BaSO4)，d錯誤；

故合理選項是ac。/p>