【題目】水是生命之源,它與我們的生活密切相關(guān)。自來水廠常用高鐵酸鈉(Na2FeO4)改善水質(zhì)。高鐵酸鈉具有很強的氧化性,是一種新型的綠色凈水消毒劑,在工業(yè)上制備高鐵酸鈉的方法有多種。

1簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理_________________________________________________________________________。

2干法制備高鐵酸鈉的反應(yīng)原理如下

2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4

高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為________________

上述方程式中b=____。每生成1molM,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____________mol。

3工業(yè)上可以通過次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉,生產(chǎn)過程如下

步驟中除生成Na2FeO4外,還有副產(chǎn)品Na2SO4、NaCl,則步驟中反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

己知Na2FeO4在強堿性溶液中的溶解度較小?上Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液。從Na2FeO4懸濁液得到固體的操作名稱為_____________________。

4計算Na2FeO4的消毒效率以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示約是氯氣的_______(結(jié)果保留兩位小數(shù)。)

【答案】 高鐵酸鈉具有很強的氧化性,能殺菌消毒,本身被還原為Fe3+、Fe2+水解生成氫氧化鐵膠體能吸附水中的雜質(zhì),起到凈水作用 +6 1 10 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 過濾 0.64

【解析】(1)高鐵酸鈉具有強氧化性,可用于殺菌消毒,還原生成Fe3+,Fe3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì),可用來除去水中的懸浮物,達到凈水的目的,故答案為:FeO42-有強的氧化性,能殺菌消毒,本身被還原為Fe3+,Fe3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì),達到凈水的目的;

(2)①鈉元素顯+1價,氧元素顯-2價,設(shè)鐵元素的化合價是x,根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零,可得:(+1)×2+x+(-2)×4=0,則x=+6價,故答案為:+6;

2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4,根據(jù)質(zhì)量守恒,a=2,MO2b=1,方程式配平得2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+O2↑+2Na2O+2Na2SO4,反應(yīng)中鐵元素化合價升高(6-2)×2=8,過氧化鈉中的氧元素化合價升高(1-0)×2=2,化合價降低(2-1)×10=10,即每生成1mol O2,轉(zhuǎn)移電子10mol,故答案為:1;10

(3)①步驟③是堿溶液中次氯酸根離子氧化鐵離子為高鐵酸根離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;故答案為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;

②從Na2FeO4懸濁液得到固體可以通過過濾實現(xiàn),故答案為:過濾;

(4)FeO42-+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-,單位質(zhì)量得到電子=0.018;Cl2+2e-=2Cl-,單位質(zhì)量得到電子=0.028, =0.64,故答案為:0.64。

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1)上述①②③④步實驗操作中,需要過濾的是______。

2)第②步不能用氫氧化鈉溶液的原因是______(用化學方程式表示)。

3)下列關(guān)于步驟③、④的說法正確的是______。

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b.溶液B中的硫酸銨將煙氣中的SO2除去

c.熱分解獲得的SO2可以回收再利用

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(2)銀電極為電池的______極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______________;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_________________

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b.選取對應(yīng)規(guī)格的容量瓶,洗滌,檢查是否漏液,將稀釋并冷卻至室溫的硫酸溶液沿玻璃棒轉(zhuǎn)移到此容量瓶中;

c.用少量蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒2~3次,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中;

d.在小燒杯內(nèi)稀釋濃硫酸,稀釋時要用玻璃棒不斷攪拌;

e.向容量瓶中直接加蒸餾水至離刻度線1~2 cm處;

f.蓋上容量瓶瓶塞,搖勻;

g.用膠頭滴管小心加蒸餾水至刻度線;

h.將配制好的溶液轉(zhuǎn)移入含少量蒸餾水的試劑瓶中貯存?zhèn)溆谩?/span>

(2)實驗

①正確的操作步驟是__________________________________________________(填序號)。

②此實驗中玻璃棒的作用是__________________________________________________

③實驗操作中有兩處錯誤,這兩處錯誤是:________________________、_________________________。

(3)下列操作對所配溶液的濃度有何影響?(填“偏高”“偏低”或“無影響”)

①量取濃硫酸的量筒用蒸餾水洗滌兩次,并將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶中______________

②定容時俯視容量瓶刻度線________________。

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(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式,并用單線橋法標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

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