[2012·北京朝阳一模]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)经过步骤①后.加入NaOH固体的原因是 . (2)步骤②反应的离子方程式是 . (3)从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后.还有副产品Na2SO4 .NaCl.则步骤③中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

[2012·北京朝阳一模]（12分）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）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是____ ____。

（2）步骤②反应的离子方程式是_____ ___。

（3）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___ _____。

（4）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浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH_____（填“高”或“低”）。

（5）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_____（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是____ _

（答出两点即可）。

【答案】

（12分）（1）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

（2）2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H⁺＝2Fe³⁺＋2H₂O

（3）2Fe³⁺＋3ClO^－＋10OH^－＝2FeO₄²^－＋3Cl^－＋5H₂O

（4）高

（5）低既能消毒杀菌又能净水（或无毒或方便保存等）

【解析】（1）根据框图中的提示可知，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。

（2）在酸性条件下，H₂O₂将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，自身被还原生成H₂O，反应的离子方程式为2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H⁺＝2Fe³⁺＋2H₂O。

（3）步骤③中参加反应的离子有Fe³⁺、ClO^－和OH^－，除生成FeO₄²^－和Cl^－外还有H₂O生成，故该反应的离子方程式为2Fe³⁺＋3ClO^－＋10OH^－＝2FeO₄²^－＋3Cl^－＋5H₂O。

（4）Na₂FeO₄在碱性环境中稳定存在，污水的pH越高，Na₂FeO₄的浓度越大，故曲线I比曲线II对应的污水pH高。

（5）1gNa₂FeO₄能得到电子的物质的量为mol≈0.018mol，1gCl₂能得到电子的物质的量为mol≈0.028mol，故Na₂FeO₄的消毒效率比氯气的低。

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回答下列问题：
（1）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是____                ____。
（2）步骤②反应的离子方程式是_____                          ___。
（3）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___                               _____。
（4）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浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH_____（填“高”或“低”）。

（5）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_____（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是____           _
                                                （答出两点即可）。

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