Question

【题目】高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。已知Na2FeO4在强碱性溶液中会析出沉淀。其生产工艺流程如图所示：

(1)写出向NaOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式：_________________________。

(2)向溶液Ⅱ中加入Fe(NO3)3溶液发生反应，该反应的氧化剂是____________，每制得49.8 g Na2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为____________mol。

(3)从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图甲所示。

①电解过程中阳极的电极反应式为_______________________。

②图甲装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图乙所示。工作过程中该电源的正极反应式为________________________，Na＋由____________(填“a”或“b”，下同)极区移向____________极区。

Answer 1

【答案】(1)2OH－＋Cl2=ClO－＋Cl－＋H2O

(2)NaClO(或次氯酸钠) 0.45

(3)①Fe＋8OH－－6e－=FeO＋4H2O

②H2O2＋2e－=2OH－ a b

【解析】(1)Cl2与NaOH溶液发生歧化反应生成NaCl、NaClO和H2O，由此可写出离子方程式。(2)结合(1)分析和流程知溶液Ⅱ中溶质主要是NaClO，因此加入Fe(NO3)3溶液后生成Na2FeO4，此反应中，氧化剂为NaClO，还原剂为Fe(NO3)3；利用得失电子守恒得：3NaClO～2Na2FeO4，由此可知生成49.8 g Na2FeO4消耗氧化剂的物质的量为×＝0.45 mol。(3)①电解时阳极Fe失电子被氧化为FeO，结合电解质溶液为碱性可得，阳极电极反应式为Fe＋8OH－－6e－=FeO＋4H2O；②电池工作时正极发生还原反应，结合图示原理知正极反应为H2O2得电子，被还原为OH－；电解质溶液中的阳离子(Na＋)应由负极区(a极)移向正极区(b极)。