Question

（12分）天然水是人類飲用水的主要來源。從天然水獲得可以飲用的水一般須經過沉降懸浮物、殺菌消毒等步驟。
（1）沉降懸浮物要在水中加入絮凝劑，如將鋁鹽加入水中能達到凈水目的，
原因是              （用離子方程式表示）。
（2）氯氣可用于自來水殺菌消毒劑，結合離子方程式和文字理由            。
（3）新型水處理劑高鐵酸鉀 (K₂FeO₄)具有強的氧化作用和絮凝作用。工業上可通過以下流程制備高鐵酸鉀：

查閱資料:高鐵酸鹽在中性或酸性溶液中會逐漸分解，在堿性溶液中穩定。
完成“氧化”過程中的離子方程式
□Fe³⁺ + □ClO^- +□      ="□" FeO₄^2- + □Cl^- + □   
“轉化”過程中實現由Na₂FeO₄制得K₂FeO₄，是利用二者        性的不同。
③結合資料完成粗K₂FeO₄晶體的提純：將粗產品用       溶解，然后再加入飽和KOH溶液、冷卻結晶、過濾。
④高鐵酸鉀的應用還在不斷擴展中。如可制成高鐵電池， 電池反應為：
3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O   3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH 
放電時，正極反應為：            。

Answer 1

（12分）
（1）Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃（膠體）+ 3 H⁺                           （2分）
（2） Cl₂ + H₂O =" HCl" + HClO，生成的HClO有強氧化性，具有殺菌消毒作用。
（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）

解析試題分析：（1）鋁鹽加入水中能達到凈水目的，是因為鋁離子水解得氫氧化鋁膠體，具有吸附作用，離子方程式是Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃（膠體）+ 3 H⁺
（2）氯氣溶于水生成次氯酸，Cl₂ + H₂O =" HCl" + HClO，次氯酸具有強氧化性，用來殺菌消毒；
（3）①根據題目的流程圖判斷反應物中有氫氧化鈉，所以反應物的空白處應是OH^-，則產物的空白處應是H₂O，根據得失電子守恒，配平該化學方程式，答案是2Fe³⁺ + 3ClO^- + 10 OH^- = 2FeO₄^2- + 3Cl^- +5H₂O  ；
②“轉化”過程中實現由Na₂FeO₄制得K₂FeO₄，是利用二者溶解性的不同，K₂FeO₄比Na₂FeO₄的溶解度小；
③高鐵酸鹽在中性或酸性溶液中會逐漸分解，在堿性溶液中穩定，所以將粗產品用稀KOH溶液溶解；
④放電時，將化學能轉化為電能，正極發生還原反應，電極方程式為2FeO₄^2-+6e-+8H₂O==2Fe(OH)₃+10OH^-
考點：考查離子的水解，氯氣的用途，化學方程式的配平，電化學原理的應用