Question

16．自來水生產(chǎn)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70mg/L，它只能以SO₄^2-（填微粒符號）形態(tài)存在，不能以其它形態(tài)存在的原因是自來水中有Cl₂，具有強氧化性．
（2）已知在堿性條件下，氯氣會發(fā)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．3Cl₂+6KOH═5KCl+KClO₃+3H₂O
②該反應中氧化劑與還原劑的質量比為5：1．
③實驗室利用反應6HCl+KClO₃→KCl+3H₂O+3Cl₂↑制取Cl₂，當產(chǎn)生標準狀況下的氣體3.36L時，轉移電子0.25mol．
④不同環(huán)境中，物質的性質可能會有所不同．根據(jù)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）₂•12H₂O]也是常用的工業(yè)凈水劑，其凈水的化學原理是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（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a、c．（選填編號）
a．n （SO₄^2-）＞n （NH₄⁺）＞n （A1³⁺）＞n （OH^-）
b．n （A1³⁺）＞n （NH₄⁺）＞n （SO₄^2-）＞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

分析 （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；
②氧化劑得電子，還原劑失電子，根據(jù)得失電子守恒分析；
③KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，生成3molCl₂轉移5mol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；
⑥a．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(xiàn)n（NH₃•H₂O）＞n（BaSO₄）．

解答 解：（1）自來水中含有氯氣，氯氣具有強氧化性，能把含有化合物轉化為硫酸根離子，所以自來水中的硫以SO₄^2-的形態(tài)存在；
故答案為：SO₄^2-；自來水中有Cl₂，具有強氧化性；
（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；
故答案為：3Cl₂+6KOH═5KCl+KClO₃+3H₂O；
②氧化劑得電子，還原劑失電子，3Cl₂+6KOH═5KCl+KClO₃+3H₂O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；
故答案為：5：1；
③KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，生成3molCl₂轉移5mol電子，制取標準狀況下3.36L氯氣，其物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，則轉移電子為0.15mol×$\frac{5}{3}$=0.25mol，故答案為：0.25mol；
④酸性條件下發(fā)生氧化還原反應，KClO₃作氧化劑，堿性條件下，氯氣是氧化劑，則酸堿性不同，氯氣和氯酸鉀的氧化性強弱不同；
故答案為：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）₂•12H₂O]是常用的工業(yè)凈水劑，在水中電離出鋁離子，鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體能凈水，其水解方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
⑥a．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（SO₄^2-）＞n（NH₄⁺）＞n（Al³⁺）＞n（H⁺）＞n（OH^-），故a正確；
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⁺），故b錯誤；
c．當硫酸根離子完全沉淀，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，所以離子物質的量大小關系為：（BaSO₄）＞n[Al（OH）₃]＞n（NH₃•H₂O）＞n（AlO₂^-），故c正確；
d．NH₄Al（SO₄）₂中，硫酸根離子的物質的量是銨根離子的2倍，則溶液中硫酸鋇的物質的量最大，所以不可能出現(xiàn)n（NH₃•H₂O）＞n（BaSO₄），故d錯誤．
故答案為：ac．

點評 本題考查了氧化還原反應、物質的量的計、鹽的水解、離子濃度的大小比較等，題目綜合性較強，難度中等，側重于基礎知識的綜合應用的考查．