题目内容
（2012?朝阳区一模）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂．工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：
回答下列问题：
（1）氢氧化钠的电子式是
（2）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是
Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性
Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性
．（3）步骤②反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
．（4）从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
．（5）将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na2FeO4浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH
高
高
（填“高”或“低”）．（6）通过计算得知Na2FeO4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的
低
低
（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是既能消毒杀菌又能净水
既能消毒杀菌又能净水
（答出两点即可）．分析：（1）依据氢氧化钠的化学键的形成过程和电子式书写方法写出电子式；
（2）加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性，易生成高铁酸钠；
（3）依据流程分析判断，步骤②是加入过氧化氢在酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子的过程，依据电子守恒、电荷守恒和原子守恒反应的离子方程式；
（4）碱溶液中次氯酸根离子氧化铁离子为高铁酸根离子，反应的离子方程式依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平得到；
（5）依据高铁酸根离子发生的还原反应分析判断；
（6）依据高铁酸钠和氯气得到电子转化关系计算分析，根据高铁酸钠是强氧化剂，得到电子生成氢氧化铁胶体分析判断；
（2）加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性，易生成高铁酸钠；
（3）依据流程分析判断，步骤②是加入过氧化氢在酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子的过程，依据电子守恒、电荷守恒和原子守恒反应的离子方程式；
（4）碱溶液中次氯酸根离子氧化铁离子为高铁酸根离子，反应的离子方程式依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平得到；
（5）依据高铁酸根离子发生的还原反应分析判断；
（6）依据高铁酸钠和氯气得到电子转化关系计算分析，根据高铁酸钠是强氧化剂，得到电子生成氢氧化铁胶体分析判断；
解答：解：（1）氢氧化钠是两种化合物，由钠离子和氢氧根离子构成，氢氧根中氧原子和氢原子形成共价键，电子式为：；
故答案为：
（2）步骤①是制备次氯酸钠的过程，加入氢氧化钠目的是调节溶液显碱性，因为Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在；
故答案为：Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性；
（3）步骤②是加入过氧化氢在酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子的过程，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（4）反应③是碱溶液中次氯酸根离子氧化铁离子为高铁酸根离子，反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（5）依据高铁酸钠在碱性溶液中稳定存在，发生的反应为：FeO42-+3e-+4H2O?Fe（OH）3+5OH-，污水的PH越高平衡逆向进行，PH越小平衡正向进行，依据图象分析Ⅱ先达到平衡需要的时间短，反应速率快，说明污水PH小，曲线I比曲线II对应的污水的PH高；
故答案为：高；
（6）FeO42-+3e-+4H2O?Fe（OH）3+5OH-，单位质量得到电子
=0.018
Cl2+2e-=2Cl-，单位质量得到电子
=0.028，所以Na2FeO4的消毒效率比氯气低，高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂，利用氧化性起到杀菌消毒作用，利用生成的氢氧化铁胶体起到净水作用；
故答案为：低，既能消毒杀菌又能净水（或无毒或方便保存等）；
；故答案为：
（2）步骤①是制备次氯酸钠的过程，加入氢氧化钠目的是调节溶液显碱性，因为Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在；
故答案为：Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性；
（3）步骤②是加入过氧化氢在酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子的过程，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（4）反应③是碱溶液中次氯酸根离子氧化铁离子为高铁酸根离子，反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（5）依据高铁酸钠在碱性溶液中稳定存在，发生的反应为：FeO42-+3e-+4H2O?Fe（OH）3+5OH-，污水的PH越高平衡逆向进行，PH越小平衡正向进行，依据图象分析Ⅱ先达到平衡需要的时间短，反应速率快，说明污水PH小，曲线I比曲线II对应的污水的PH高；
故答案为：高；
（6）FeO42-+3e-+4H2O?Fe（OH）3+5OH-，单位质量得到电子
| 3 |
| 166 |
Cl2+2e-=2Cl-，单位质量得到电子
| 2 |
| 71 |
故答案为：低，既能消毒杀菌又能净水（或无毒或方便保存等）；
点评：本题考查了物质制备实验流程的分析判断，主要是物质性质，题干信息的应用，离子方程式 的书写是解题关键，题目难度中等．
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