时间:2016-12-24 01:02:31
填空题 （14分）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是 价，Na2FeO4具有较强的 （填“氧化性”或“还原性”）。
（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是 （用离子方程式表示）。
（3）工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO = 2 + 5 + 9 。
（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。
① 若电解所需的浓NaOH溶液为16 mol/L，则在实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOH g，配制过程所需玻璃仪器是 。
② 电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：
阳极的电极反应式是 &# 160; ；可循环使用的物质是 ，理由是 。
填空题 （14分）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是 价，Na2FeO4具有较强的 （填“氧化性”或“还原性”）。
（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是 （用离子方程式表示）。
（3）工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO = 2 + 5 + 9 。
（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。
① 若电解所需的浓NaOH溶液为16 mol/L，则在实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOH g，配制过程所需玻璃仪器是 。
② 电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：
阳极的电极反应式是 ；可循环使用的物质是 ，理由是 。
本题答案：（1）+6， 氧化性（各1分，共2分）（2）Fe3+＋3H2
本题解析：
试题分析：（1）Na2FeO4中钠和氧元素的化合价分别是＋1价和—2价，则根据正负价代数和为0可知铁元素的化合价是＋6价价。＋6价的铁易得到电子，则Na2FeO4具有较强的氧化性。
（2）Fe3+在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性可以净水，反应的离子方程式表示为Fe3+＋3H2O 
Fe(OH)3＋3H+。
（3）根据方程式可知铁元素的化合价从＋3价升高到＋6价失去3个电子，氯元素的化合价从＋1价降低到—1价，得到2个电子，则根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是3：2，所以根据质量守恒定律可知反应的化学方程式可表示为2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO＝2 Na2FeO4+ 5H2O + 9 N aCl。
（4）①实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOH的质量是16mol/L×0.5L×40g/mol＝320g。配制过程所需玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管。
②电解池中阳极失去电子，则根据装置图可知阳极是铁电极，铁失去电子转化为高碳酸盐，阳极反应式为Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O；由于水电离的H+在阴极放电：2H++2e－＝H2↑，c(OH-)增大，Na+通过阳离子交换膜进入阴极区，使阴极区c(NaOH)增大，故氢氧化钠可以循环使用。
考点：考查高碳酸盐的性质以及制备
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】