Question

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的质量为

______g；

② 电解浓NaOH溶液制备Na₂FeO₄，其工作原理如下图所示：

阳极的电极反应式为                            ；可循环使用的物质是        。

Answer

（1）+6， 氧化性

（2）Fe3+＋3H2OFe(OH）3（胶体）＋3H+

（3）Na2FeO4 ；H2O；NaCl

（4）① 320g ② Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O NaOH溶液

【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+＋3H2OFe(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＝2Na2FeO4+ 5H2O + 9NaCl。

（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