Question

16．自來水生產(chǎn)過程中，可用氯氣等物質(zhì)作消毒劑，明礬等物質(zhì)作絮凝劑．出廠的自來水中含少量可溶性礦物質(zhì)．
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(hào)）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(qiáng)氧化性．
（2）已知在堿性條件下，氯氣會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，某反應(yīng)體系中的物質(zhì)為：KClO₃、Cl₂、KCl、KOH、H₂O．
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．3Cl₂+6KOH═5KCl+KClO₃+3H₂O
②該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為5：1．
③實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)6HCl+KClO₃→KCl+3H₂O+3Cl₂↑制取Cl₂，當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體3.36L時(shí)，轉(zhuǎn)移電子0.25mol．
④不同環(huán)境中，物質(zhì)的性質(zhì)可能會(huì)有所不同．根據(jù)上述兩題的反應(yīng)中KClO₃和Cl₂的氧化性強(qiáng)弱比較，你能得出的結(jié)論是酸堿性不同，氯氣和氯酸鉀的氧化性強(qiáng)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(xué)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(guān)系可能正確的是a、c．（選填編號(hào)）
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(qiáng)氧化性，能把含S化合物轉(zhuǎn)化為硫酸根離子；
（2）①氯氣與KOH反應(yīng)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(zhuǎn)移5mol電子；
④物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱與溶液的酸堿性有關(guān)；
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(dāng)于鋁銨礬溶液；
b．滴加氫氧化鋇溶液首先與鋁離子反應(yīng)，所以整個(gè)過程中n（Al³⁺）＜n（NH₄⁺）；
c．當(dāng)硫酸根離子完全沉淀，則銨根離子部分反應(yīng)，則鋁離子全部變成氫氧化鋁，而偏鋁酸根離子的物質(zhì)的量為0，由此分析解答；
d．溶液中硫酸鋇的物質(zhì)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(qiáng)氧化性，能把含有化合物轉(zhuǎn)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(qiáng)氧化性；
（2）①氯氣與KOH反應(yīng)生成KClO₃、KCl和H₂O，其反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)的量之比為5：1；
故答案為：5：1；
③KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，生成3molCl₂轉(zhuǎn)移5mol電子，制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36L氯氣，其物質(zhì)的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，則轉(zhuǎn)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(yīng)，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(qiáng)弱不同；
故答案為：酸堿性不同，氯氣和氯酸鉀的氧化性強(qiáng)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(dāng)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(yīng)，所以整個(gè)過程中n（Al³⁺）＜n（NH₄⁺），故b錯(cuò)誤；
c．當(dāng)硫酸根離子完全沉淀，銨根離子部分反應(yīng)，則鋁離子全部變成氫氧化鋁，而偏鋁酸根離子的物質(zhì)的量為0，所以離子物質(zhì)的量大小關(guān)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(zhì)的量是銨根離子的2倍，則溶液中硫酸鋇的物質(zhì)的量最大，所以不可能出現(xiàn)n（NH₃•H₂O）＞n（BaSO₄），故d錯(cuò)誤．
故答案為：ac．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的量的計(jì)、鹽的水解、離子濃度的大小比較等，題目綜合性較強(qiáng)，難度中等，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查．