Question

高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑和高容量電池材料。以粗FeO（含有CuO、Al2O3和SiO2等雜質(zhì)）制備高鐵酸鈉的生產(chǎn)流程如下：

已知：NaClO不穩(wěn)定，受熱易分解。回答下列問(wèn)題：

（1）高鐵酸鈉（Na2FeO4）中鐵元素的化合價(jià)為 。

粗FeO酸溶過(guò)程中通入高溫水蒸氣，其目的是　　　　　　　 　　　。

（2）操作Ⅰ目的是得到高純度FeSO4溶液，氧化Ⅰ后的溶液中如果滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，由此推測(cè)氧化Ⅰ反應(yīng)的離子方程式為　　　 　　　　。

（3）本工藝中需要高濃度NaClO溶液，可用Cl2與NaOH溶液反應(yīng)制備：

① Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。

②在不同溫度下進(jìn)行該反應(yīng)，反應(yīng)相同一段時(shí)間后，測(cè)得生成NaClO濃度如下：

溫度/0C	15	20	25	30	35	40	45
NaClO濃度/mol·L-1	4.6	5.2	5.4	5.5	4.5	3.5	2

請(qǐng)描述隨溫度變化規(guī)律：溫度小于30℃時(shí)，NaClO濃度隨溫度升高而增大；溫度高于30℃時(shí)，____________________________________________________。NaClO濃度隨溫度變化具有上述規(guī)律的原因?yàn)椋篲_______________________________________________________

_______________________________________________________________________________________。

 

Answer 1

（1） +6 升高溫度加快反應(yīng)速率（或 提高酸溶效率）

（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（沒(méi)配平扣1分）

（3）①Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（寫(xiě)成離子方程式不扣分）

②規(guī)律：NaClO濃度隨溫度升高而降低（或減�。�。

原因（共2分）：溫度小于30℃時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率增大（1分）；溫度高于30℃時(shí)， NaClO不穩(wěn)定而分解。（1分）（多答其他不扣分）

【解析】

試題分析：據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零算出鐵的化合價(jià)為正六價(jià)。水不參與反應(yīng)，所以只能從溫度方面進(jìn)行考慮加入高溫水的目的即加快反應(yīng)速率。三價(jià)的鐵離子遇到硫氰化鉀會(huì)顯紅色，所以據(jù)現(xiàn)象可推出2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ，氯氣與堿反應(yīng)會(huì)生成兩種鹽，一種是正鹽。另一種是次氯酸鹽。故Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 從表框上看，30攝氏度之前，反應(yīng)速率是隨著溫度的增加而逐漸增大的，主要考慮到增大溫度，反應(yīng)速率加快。30攝氏度之后，次氯酸的量逐漸減小主要是考慮，次氯酸是不穩(wěn)定的，在高溫下會(huì)分解。

考點(diǎn)：主要考查金屬元素與非金屬元素的綜合應(yīng)用