Question

氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。

⑴将含SO₂的废气通入含Fe²⁺(催化剂)的溶液中，常温下可使SO₂转化为SO2－4，其总反应为2SO₂＋O₂＋2H₂O＝2H₂SO₄。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe²⁺＋O₂＋4H⁺＝4Fe³⁺＋2H₂O，写出第二步反应的离子方程式：            。

⑵pH＝3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al₂(SO₄)_x(OH)_6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，用化学方程式表示其原因：                  。

⑶ClO₂是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO₂工艺原理示意图如下：

①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式：                      。

②写出ClO₂发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目：                。

③ClO₂能将电镀废水中的CN^－离子氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl^－。写出该反应的离子方程式                       。

Answer

⑴2Fe3+＋SO2＋2H2O＝2Fe2+＋SO2－4＋4H+

⑵3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CaSO4↓＋3CO2↑

⑶①Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO

②(双线桥表示也正确)

③2ClO2＋2CN－＝2CO2↑＋2Cl－＋N2↑

【解析】

试题分析：⑴将含SO2的废气通入含Fe2+(催化剂)的溶液中，常温下可使SO2转化为SO2－4，其总反应为2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe2+＋O2＋4H+＝4Fe3+＋2H2O，第二步反应的离子方程式2Fe3+＋SO2＋2H2O＝2Fe2+＋SO2－4＋4H+，故答案为：2Fe3+＋SO2＋2H2O＝2Fe2+＋SO2－4＋4H+；

⑵溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，碳酸钙与酸反应生成二氧化碳，生成的钙离子与硫酸根离子反应生成微溶于水的硫酸钙沉淀，化学方程式为3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CaSO4↓＋3CO2↑，故答案为：3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CaSO4↓＋3CO2↑；

⑶①根据流程图，氯化钠电解后生成氯酸钠和氢气，反应的离子方程式为Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO，故答案为：Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO；

②ClO2发生器中氯酸钠与氯化氢发生氧化还原反应，生成二氧化氯，反应的化学方程式为，故答案为：；

③ClO2能将电镀废水中的CN－离子氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－，反应的离子方程式为2ClO2＋2CN－＝2CO2↑＋2Cl－＋N2↑，故答案为：2ClO2＋2CN－＝2CO2↑＋2Cl－＋N2↑。

考点：考查了氧化还原反应、氯及其化合物的性质的相关知识。