Question

目前，我國西南三省正遭遇百年未遇的干旱，對于淡水資源的開源節(jié)流顯得前所未有的迫切．日常生活中我們選用不同的物質(zhì)對水資源進行處理．
（1）明礬（KAl（SO₄）₂．12H₂O）是我們生活中最廣泛使用的凈水劑，用離子方程式表示明礬凈水的原理：

Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

；寫出明礬溶液中的電荷守恒是

c（K⁺）+3c（Al³⁺）+C（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-）

．
（2）Cl₂常用作消毒劑是因為它能與水作用生成HClO，寫出其離子方程式：

Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO

；在氯水中加入碳酸鈣可以使得消毒效果更好，用化學平衡原理簡述其原因：

加入的碳酸鈣與H⁺發(fā)生反應，促進平衡正向移動，使得HClO的濃度增大，從而消毒效果更好

．
（3）用鐵酸鈉（Na₂FeO₄）對來自江河湖泊的淡水消毒凈化是城市飲用水處理的新技術(shù)，鐵酸鈉可用Fe（NO₃）₃、NaOH和Cl₂在一定條件下制得，寫出該化學反應方程式：

2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O

．
（4）ClO₂是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑．ClO₂常采用電解飽和食鹽水的方法制備，寫出陽極反應方程式：

Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂+4H⁺

．

Answer 1

分析：（1）明礬中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃；溶液中陽離子所帶電荷等于陰離子所帶電荷，遵循電荷守恒；
（2）Cl₂與水反應生成HCl和HClO，其中HClO為弱電解質(zhì)，酸性比碳酸弱，加入碳酸鈣與H⁺發(fā)生反應，促進平衡正向移動，使得HClO的濃度增大；
（3）根據(jù)反應物和生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫反應的化學方程式；
（4）根據(jù)陽極上Cl^-被氧化生成ClO₂書寫電極反應式．

解答：解：（1）明礬中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃，水解的離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液中陽離子所帶電荷等于陰離子所帶電荷，遵循電荷守恒，可表示為c（K⁺）+3c（Al³⁺）+C（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；c（K⁺）+3c（Al³⁺）+C（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-）；　　
（2）Cl₂與水反應生成HCl和HClO，其中HClO為弱電解質(zhì)，反應的離子方程式為Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HClO酸性比碳酸弱，加入碳酸鈣與H⁺發(fā)生反應，促進平衡正向移動，使得HClO的濃度增大，
故答案為：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；加入的碳酸鈣與H⁺發(fā)生反應，促進平衡正向移動，使得HClO的濃度增大，從而消毒效果更好；
（3）Fe（NO₃）₃、NaOH和Cl₂在一定條件下制得Na₂FeO₄，
反應的化學方程式為2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O，
故答案為：2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O；　
（4）陽極上Cl^-被氧化生成ClO₂，電極方程式為Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂+4H⁺，
故答案為：Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂+4H⁺．

點評：本題考查較為綜合，涉及鹽類水解、電離平衡移動以及氧化還原反應等問題，題目難度中等，注意電極方程式的書寫．