Question

【題目】中學(xué)教材中常見的金屬和非金屬元素及其化合物在工業(yè)和生活中有重要應(yīng)用，請(qǐng)回答下列問題：

（1）從海水中提溴是將Cl2：通入濃海水中，生成溴單質(zhì)，而氯氣氧化溴離子是在酸性條件下進(jìn)行的，其目的是避免__________________。

（2）ClO2是高效、低毒的消毒劑，工業(yè)上用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為____。

（3）磷的含氧酸有多種形式，如H3 PO4 、H3PO2（次磷酸）、H3PO3（亞磷酸）等。H3PO3與NaOH反應(yīng)只生成Na2HPO3和NaH2PO3兩種鹽，寫出H3PO3的第二步電離方程式_________________。H3PO3和碘水反應(yīng)，棕黃色褪去，再滴加AgNO3溶液，有黃色沉淀生成：請(qǐng)寫出H3PO3和碘水反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

（4）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型高效水處理劑，其中Fe元素的化合價(jià)是____：高鐵酸鉀溶于水放出氧氣，能殺菌消毒，生成能吸附水中懸浮物的物質(zhì)。用一個(gè)離子方程式表示高鐵酸鉀處理水的過程____。

（5）鎂一H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2 +2H+==Mg2++2H2O，則正極反應(yīng)式為________。常溫下若起始電解質(zhì)溶液pH =1，則pH =2時(shí)溶液中Mg2+濃度為________。已知Ksp[ Mg(OH)2]=5.6×10 -12，當(dāng)溶液pH =6時(shí)，_____（填“有”或“沒有”）Mg( OH)2沉淀。

Answer 1

【答案】 Cl2歧化生成HC1和HC1O 2：1 H2PO3H+ + HPO32- H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI +6 4FeO42-+l0H2O=4Fe (OH)3（膠體）+3O2↑+8OH- H2O2+2H++2e- =2H2O 0. 045 mol /L 沒有

【解析】(1)氯氣能與水反應(yīng)生成HCl與HClO，酸性條件下避免Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)生成HCl和HClO，故答案為：Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)生成HCl和HClO；

(2)KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應(yīng)制得ClO2，可知SO32-被氧化成SO42-，由電子、電荷守恒可知該離子反應(yīng)為2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O，氧化劑為KClO3，還原劑為Na2SO3，由離子反應(yīng)可知該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2：1，故答案為：2：1；

(3)H3PO3與NaOH反應(yīng)只生成Na2HPO3和NaH2PO3兩種鹽，說明HPO32-不能繼續(xù)電離出氫離子，H3PO3的第二步電離方程式為H2PO3H+ + HPO32-，H3PO3和碘水反應(yīng)，棕黃色褪去，亞磷酸被氧化生成磷酸，再滴加AgNO3溶液，有黃色沉淀AgI生成，則H3PO3和碘水反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI，故答案為：H2PO3H+ + HPO32-；H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI；

(4)K2FeO4中K為+1價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，有Fe的化合價(jià)為+6價(jià)；高鐵酸鉀溶于水放出氧氣，能殺菌消毒，生成能吸附水中懸浮物的物質(zhì)，即生成Fe(OH)3膠體，反應(yīng)離子方程式為：4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-，故答案為：+6；4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-；

(5)鎂-H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，正極上是過氧化氫得到電子生成水的反應(yīng)，正極反應(yīng)式H2O2+2H++2e-=2H2O；若起始電解質(zhì)溶液pH=1，則pH=2時(shí)溶液中，氫離子濃度減小0.1mol/L-0.01mol/L=0.09mol/L，依據(jù)反應(yīng)方程式得到c(Mg2+)=c(H+)減小=0.045mol/L；Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，當(dāng)溶液pH=7時(shí)，c(OH-)=10-7mol/L，則Qc=c(Mg2+)×c2(OH-)=0.045mol/L×10-14mol/L=4.5×10-16＜Ksp[Mg(OH)2]，說明無氫氧化鎂沉淀生成；故答案為：H2O2+2H++2e-=2H2O；0.045 molL-1；沒有。