Question

【題目】中學教材中常見的金屬和非金屬元素及其化合物在工業和生活中有重要應用，請回答下列問題：

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

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

（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，棕黃色褪去，再滴加AgNO3溶液，有黃色沉淀生成：請寫出H3PO3和碘水反應的化學方程式____。

（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。用一個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機理為Mg+H2O2 +2H+==Mg2++2H2O，則正極反應式為________。常溫下若起始電解質溶液pH =1，則pH =2時溶液中Mg2+濃度為________。已知Ksp[ Mg(OH)2]=5.6×10 -12，當溶液pH =6時，_____（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)氯氣能與水反應生成HCl與HClO，酸性條件下避免Cl2發生歧化反應生成HCl和HClO，故答案為：Cl2發生歧化反應生成HCl和HClO；

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

(3)H3PO3與NaOH反應只生成Na2HPO3和NaH2PO3兩種鹽，說明HPO32-不能繼續電離出氫離子，H3PO3的第二步電離方程式為H2PO3H+ + HPO32-，H3PO3和碘水反應，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和碘水反應的化學方程式為H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI，故答案為：H2PO3H+ + HPO32-；H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI；

(4)K2FeO4中K為+1價，O為-2價，根據正負化合價的代數和為0，有Fe的化合價為+6價；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，即生成Fe(OH)3膠體，反應離子方程式為：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機理為Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，正極上是過氧化氫得到電子生成水的反應，正極反應式H2O2+2H++2e-=2H2O；若起始電解質溶液pH=1，則pH=2時溶液中，氫離子濃度減小0.1mol/L-0.01mol/L=0.09mol/L，依據反應方程式得到c(Mg2+)=c(H+)減小=0.045mol/L；Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，當溶液pH=7時，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。