Question

【題目】氧化還原反應在生產生活中有著重要的應用．請按要求寫出相應的方程式．
（1）將含SO2的廢氣通入含Fe2+（催化劑）的溶液中，常溫下可使SO2轉化為SO24﹣ ， 其總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 ． 上述總反應分兩步進行，第一步反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，寫出第二步反應的離子方程式： ．
（2）pH=3.6時，碳酸鈣與硫酸鋁反應可制備堿式硫酸鋁[Al2（SO4）x（OH）6﹣2x]溶液．若溶液的pH偏高，則堿式硫酸鋁產率降低且有氣泡產生，用化學方程式表示其原因： ．
（3）ClO2是一種高效安全的殺菌消毒劑．氯化鈉電解法生產ClO2工藝原理示意圖如下：

①寫出氯化鈉電解槽內發生反應的離子方程式： ．
②寫出ClO2發生器中的化學方程式，并標出電子轉移的方向及數目： ．
③ClO2能將電鍍廢水中的CN﹣離子氧化成兩種無毒氣體，自身被還原成Cl﹣ ． 寫出該反應的離子方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4 2﹣+4H+
（2）3CaCO3+Al2（SO4）3+3H2O=2Al（OH）3↓+3CaSO4↓+3CO2↑
（3）Cl﹣+3H2O ClO3﹣+3H2↑；；2ClO2+2CN﹣=2CO2↑+2Cl﹣+N2↑
【解析】解：（1）根據題中反應原理，第一步反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，第二步是鐵離子將二氧化硫氧化成硫酸根離子，反應的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4 2﹣+4H+ ， 所以答案是：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4 2﹣+4H+；（2）pH=3.6時，碳酸鈣與硫酸鋁反應可制備堿式硫酸鋁[Al2（SO4）x（OH）6﹣2x]溶液，若溶液的pH偏高，溶液堿性增強，鋁離子與碳酸根離子雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳，反應的化學方程式為3CaCO3+Al2（SO4）3+3H2O=2Al（OH）3↓+3CaSO4↓+3CO2↑，
所以答案是：3CaCO3+Al2（SO4）3+3H2O=2Al（OH）3↓+3CaSO4↓+3CO2↑；（3）根據流程圖可知道：食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉（NaClO3），NaClO3和HCl反應，生成ClO2 ， 可以寫出方程式，并用化合價升降法配平得到，ClO2能將電鍍廢水中的CN﹣離子氧化成兩種無毒氣體，應為二氧化碳和氮氣，自身被還原成Cl﹣ ， 根據電荷守恒和元素守恒寫出該反應的離子方程式，①電解食鹽水得到氯酸鈉（NaClO3）和H2 ， 電解的離子反應方程式為：Cl﹣+3H2O ClO3﹣+3H2↑，所以答案是：Cl﹣+3H2O ClO3﹣+3H2↑；
②ClO2發生器中的反應為，化學方程式NaClO3和鹽酸發生歧化反應，生成NaCl、ClO2、Cl2、H2O，用化學方程式表示并標出電子轉移的方向及數目為 ，
所以答案是： ；③ClO2能將電鍍廢水中的CN﹣離子氧化成兩種無毒氣體，應為二氧化碳和氮氣，自身被還原成Cl﹣ ， 反應的離子方程式為 2ClO2+2CN﹣=2CO2↑+2Cl﹣+N2↑，
所以答案是：2ClO2+2CN﹣=2CO2↑+2Cl﹣+N2↑．