题目内容

（10分）高铁酸钠（Na2Fe04）是一种新型饮用水消毒剂。某研究小组设计了用工业废铁屑（含杂质铜、碳、硅等）制取高铁酸钠的工艺流程，其中X, Y, Z都是含铁的化合物。Na2C03热溶液

 

（l）废铁屑中加入碳酸钠热溶液的主要作用是　　　　。

 (2)试写出上述流程中X转化为Y的离子方程式：　　　　

 (3）写出CI2将Z氧化为Na2Fe04的化学方程式　　　　。

 (4)高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，试解释其净水原理　　　　

 (5)工业生产高铁酸钠还可用电解法：，则电解时阳极的电极反应式是　　　　。

（1）清洗废铁屑表面的油污； 

（2）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ ==2Fe3+ + 2H2O  

（3）10NaOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2Na2FeO4 + 6NaCl + 8H2O

（4）高铁酸盐在杀菌消毒时，本身被还原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe(OH)3，具有胶体的性质，可吸附水中的悬浮杂质，而起到净化水的作用。（只答出Fe3+易水解生成Fe(OH)3，给1分）

（5）Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O

练习册系列答案
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含铁元素的物质有很多，它们对人体健康、生产生活都有重要作用，请完成以下填空：
（1）指出下列化合物中铁元素的化合价（O均为-2价）：
FeO
+2
+2
  Fe2O3
+3
+3
  Na2FeO4
+6
+6

（2）取少量某品牌油漆的原料Fe2O3（红棕色粉末）并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色FeCl3溶液，取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到Fe（OH）3沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为
Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓
Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓
．另在小烧杯中加入30mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入2mL 上述棕黄色溶液，继续加热至
红褐色
红褐色
色液体，停止加热，证明所得分散系类型的实验方法
用激光笔或手电筒照射烧杯中的液体，在与光垂直的方向进行观察，可以看到一条光亮的通路（丁达尔效应）
用激光笔或手电筒照射烧杯中的液体，在与光垂直的方向进行观察，可以看到一条光亮的通路（丁达尔效应）
．
（3）一个体重50kg的健康人含铁元素2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+，有利于人体对铁的吸收．维生素C在这个反应中表现
还原性
还原性
（“氧化性”或“还原性”）．
（4）高铁酸钠（Na2FeO4）能有效地杀灭水中的病菌，与此同时，自身被还原成新生态的Fe（OH）3，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物．从氧化还原角度分析，杀灭病菌充分利用了Na2FeO4的强
氧化性
氧化性
．（“氧化性”或“还原性”）
用高铁酸钠（Na2FeO4）对河水和湖水消毒是城市饮用水处理的新技术．已知反应：Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O．下列说法正确的是（　　）
高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，其与水的离子反应是：
4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-
工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾．制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：
湿法制备--2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；
干法制备--2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑．
下列有关说法中错误的是（　　）
高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性．

（1）将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO42-）=1.0×10-3mol?L-的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO42-）随时间变化的结果如图1所示．
该实验的目的是
探究温度对FeO42-影响（温度越高，高铁酸钾越不稳定）
探究温度对FeO42-影响（温度越高，高铁酸钾越不稳定）
；FeO42-发生反应的△H
＞
＞
0（填“＞”“＜”或“=”）
（2）将适量K2FeO4分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中，配制成c（FeO42-）=1.0×10-3 mol?L-的试样，静置，考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响，其变化图象见图2，800min时，在pH=11.50的溶液中，K2FeO4的浓度比在pH=4.74的溶液中高，主要原因是
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大，不利于K2FeO4与水的反应正向进行
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大，不利于K2FeO4与水的反应正向进行
．
（3）电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法．以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH，即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），说明
同温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
同温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
．电解时阳极发生反应生成FeO42-，该电极反应式为
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
．
（4）与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成高铁电池，K2FeO4在电池中作正极材料，其电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe（OH）3+5OHˉ，则该电池总反应的离子方程式为
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OHˉ
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OHˉ
．如图3为高铁酸钾电池和高能碱性电池放电曲线，由此可得出的高铁酸钾电池的优点有
放电时间长
放电时间长
、
工作电压稳定
工作电压稳定
．

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