Question

水是生命之源，水處理工藝在生產(chǎn)生活中占有重要地位。自來水生產(chǎn)的流程示意圖如下。（凈水劑亦稱混凝劑，常用的凈水劑有聚合氯化鋁、堿式氯化鋁、硫酸亞鐵、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁鐵、三氯化鐵、聚合硫酸鐵等）

（1）FeSO₄·7H₂O是常用的混凝劑，它在水中最終生成       沉淀。

（2）[A1₂（OH）_nCl_m]是一種無機高分子的高價聚合電解質混凝劑，可視為介于三氯化鋁和氫氧化鋁之間的一種中間水解產(chǎn)物，則m與n之間的關系           ；

（3）推銷凈水器的商人用自來水做電解實驗，裝置如圖。一段時間后，兩極間產(chǎn)生白色沉淀，并很快變成紅褐色，然后用凈水器凈化后的水做電解實驗；兩極上只有氣體產(chǎn)生，水中并無沉淀，以此來說明自來水很“臟”。則沉淀變成紅褐色時所發(fā)生的化學反應方程式為：                              。

（4）MnSO₄是水質檢測中的一種常用試劑

①MnSO₄和過硫酸鉀（K₂S₂O₈）兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生氧化還原反應，生成高錳酸鉀、硫酸鹽及另外一種產(chǎn)物，寫出并配平上述反應的化學方程式：         。 

②水中的溶解氧測定過程為：取水樣，迅速加入MnSO₄和KOH混合液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振蕩使完全反應（反應為：Mn²⁺+O₂+H₂O→MnOOH，未配平）。打開塞子，迅速加入適量硫酸溶液，此時有碘單質生成。則該離子反應方程式：           。用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的碘，根據(jù)消耗溶液的體積可計算出水中溶解氧的量。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）Fe(OH)₃   

（2）m+n=6

（3）4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃

（4）①2MnSO₄+5K₂S₂O₈+8H₂O=2KMnO₄+4K₂SO₄+8H₂SO₄，（Ag+催化劑）

②6H⁺+2MnOOH+2I^-=I₂+2Mn²⁺+4H₂O

【解析】

試題分析：

（1）FeSO₄·7H₂O溶于水，水解之后生成Fe(OH)₂，繼續(xù)被氧化成Fe(OH)₃膠體，F(xiàn)e(OH)₃膠體有很強的吸附能力，將水中的懸浮顆粒物吸附并沉降下來，所以最終生成Fe(OH)₃沉淀。

（2）由[A1₂（OH）_nCl_m]，根據(jù)化合價整體為0，因此m+n=6。

（3）鐵在陽極放電，電極反應為：Fe-2e^-=Fe²⁺，之后Fe²⁺ + 2OH^- =Fe(OH)₂↓，F(xiàn)e(OH)₂易被氧化，4Fe(OH)₂  +O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃↓白色沉淀變成紅褐色。

（4）①陌生情景下氧化還原反應方程式的書寫步驟是：先寫骨架（氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物），再根據(jù)電子守恒把骨架配平，最后根據(jù)原子守恒在方程式的兩邊在“H₂O”上做文章。根據(jù)題意，硫酸錳被氧化成高錳酸鉀，則過硫酸鉀被還原成硫酸鹽（硫酸鉀），所以骨架為硫酸錳、過硫酸鉀、高錳酸鉀、硫酸鉀，根據(jù)電子守恒把骨架配平，再根據(jù)原子守恒，方程式的左邊有12個硫原子，右邊只有4個硫原子，所以右邊還缺8個硫原子，同時化合價應該是+6價，而鉀原子已經(jīng)守恒，所以只能是硫酸，如果在右邊添加8H₂SO₄ ，再根據(jù)氫原子或者氧原子守恒，在方程式的左邊補充“8H₂O”。 ②取水樣，迅速加入MnSO₄和KOH混合液，再加入KI溶液，發(fā)生題干中的反應，即Mn²⁺被氧化成MnOOH，加入硫酸后，I^-在酸性條件下被MnOOH氧化成I₂，這也是一個氧化還原反應，書寫思路同上，先寫骨架并配平，再根據(jù)電荷守恒和原子守恒，在左邊補充H⁺，在右邊補充“H₂O”即可。

考點：本題考查水處理工藝在生產(chǎn)生活中的應用。結合了膠體、電化學、氧化還原反應離子方程式的書寫。