Question

下列物質(zhì)都可用于自來水的殺菌消毒．
（1）高鐵酸鉀（化學(xué)式K₂FeO₄）集氧化、吸附、凝聚、殺菌功能于一體，目前被廣泛應(yīng)用于自來水凈化處理領(lǐng)域．高鐵酸鉀中鐵元素的化合價(jià)為________．
（2）臭氧（化學(xué)式O₃）有強(qiáng)氧化性，可用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒．臭氧和氧氣化學(xué)性質(zhì)不同的原因是________．
（3）漂白粉可用于水的殺菌消毒，其有效成分是次氯酸鈣[化學(xué)式為Ca（ClO）₂]．次氯酸鈣可發(fā)生如下反應(yīng)：
Ca（ClO）₂+X+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，則X的化學(xué)式為________．
（4）自來水廠常用ClO₂消毒．工廠制取ClO₂，反應(yīng)的微觀過程如圖所示（其中表示氯原子，●表示鈉原子，○表示氧原子）．請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________．

Answer 1

解：（1）設(shè)高鐵酸鉀中鐵元素的化合價(jià)為x．
（+1）×2+x+（-2）×4=0
x=+6
（2）1個(gè)臭氧分子由3個(gè)氧原子構(gòu)成，1個(gè)氧分子由2個(gè)氧原子構(gòu)成，1個(gè)臭氧分子比1個(gè)氧分子多出了1個(gè)氧原子，即分子的構(gòu)成不同，致使臭氧的氧化性比氧氣強(qiáng)．
（3）由Ca（ClO）₂+X+H₂O=CaCO₃↓+2HClO可知：
化學(xué)方程式的左邊有1個(gè)鈣原子、2個(gè)氯原子、3個(gè)氧原子、2個(gè)氫原子和1個(gè)X分子，
右邊有1個(gè)鈣原子、2個(gè)氯原子、5個(gè)氧原子、2個(gè)氫原子和1個(gè)碳原子．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律中元素種類不變，原子個(gè)數(shù)不變的規(guī)律可知1個(gè)X分子中含有1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子．
因此X的化學(xué)式為CO₂．
（4）由圖示可知：反應(yīng)前有1分子Cl₂、2分子NaClO₂，反應(yīng)后有2分子ClO₂和2分子NaCl．
因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl．
故答案為：
（1）+6；
（2）分子的構(gòu)成不同；
（3）CO₂；
（4）Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl．
分析：化合物中元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零．
分子的構(gòu)成不同，物質(zhì)的性質(zhì)也不同．
化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類不變，原子的個(gè)數(shù)不變．
表示分子或原子團(tuán)中原子或原子團(tuán)個(gè)數(shù)的數(shù)字寫在元素符號(hào)或原子團(tuán)符號(hào)的右下角．
書寫化學(xué)方程式時(shí)，必須知道反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查化學(xué)式、化學(xué)方程式的書寫和化合價(jià)的計(jì)算，難度較大．