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【题目】高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是高铁电池的重要原料,也是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠,生产过程如下:

回答下列问题:

1Cl2NaOH溶液反应的离子方程式是__________________

2)经过步骤①后,加入NaOH固体的原因是________________________

3)步骤②反应的离子方程式是_______________

4)从溶液I中分离出Na2FeO4后,还有副产品Na2SO4NaCl,则步骤③中反应的离子方程式为_______________

5Na2FeO4投入到污水中杀菌消毒,生成的FeOH3可以起到絮凝剂的作用。通过计算得知Na2FeO4的消毒效率(以单位质量的消毒剂得到的电子数表示)比氯气的_________(填),用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是_________(答出一点即可)。

6)高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3ZnOH2+2FeOH3+4KOH放电时,负极的电极反应式是_____。正极附近溶液的碱性______(填增强不变减弱)。

【答案】Cl2+2OHCl+ClO+H2O Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在,NaOH调节pH 2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O 2Fe3++3ClO+10OH2FeO42+3Cl+5H2O 方便保存,消毒的同时可以净水,无毒 Zn2e+2OHZnOH2 增强

【解析】

1Cl2NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式是Cl2+2OHCl+ClO+H2O

2)经过步骤①后,加入NaOH固体的原因是Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在,NaOH调节pH

3)步骤②硫酸亚铁在双氧水作用下被氧化生成硫酸铁和水,反应的离子方程式是2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O

4)从溶液I中分离出Na2FeO4后,还有副产品Na2SO4NaCl,则步骤③中硫酸铁在碱性条件下被次氯酸钠氧化生成高铁酸钠,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO+10OH2FeO42+3Cl+5H2O

5FeO42-+3e-+4H2OFeOH3+5OH-,单位质量得到电子=0.018

Cl2+2e-═2Cl-,单位质量得到电子=0.028

所以Na2FeO4的消毒效率比氯气低;高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂,利用氧化性起到杀菌消毒作用,利用生成的氢氧化铁胶体起到净水作用,答案为方便保存,消毒的同时可以净水,无毒;

6)放电时,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnOH2;正极K2FeO4发生得电子的还原反应,即FeO42-+3e-+4H2O=FeOH3+5OH-,正极附近溶液的碱性增强。

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1Al在元素周期表中的位置是__________________

2)金属镁可以用来生产金属铀(元素符号是U):UF4+2MgU+2MgF2,该反应中,作为还原剂的物质是_________(填化学式,下同),被还原的物质是_________

3)为比较NaMgAl的金属性,进行了如下实验(金属固体的表面积都相同):

实验1

实验2

钠与水反应剧烈,镁与水反应缓慢

镁与盐酸反应剧烈,铝与盐酸反应缓慢

由实验1和实验2得出的结论是:金属性_________>_________>_________(填元素符号),用原子结构理论解释:同周期元素从左到右,_________

4)把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率v与时间t的关系如图所示,AB段速率增大的主要原因是__________________

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A.SiO2晶体熔化B.酒精溶于水C.冰融化成水D.碘升华

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【题目】将一定量的氯气通入30 mL浓度为10.00 mol·L1的氢氧化钠浓溶液中加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是

A. NaOH反应的氯气一定为0.3 mol

B. n(Na+)∶n(Cl-)可能为7∶3

C. 若反应中转移的电子为n mol,0.15<n<0.25

D. n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1

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已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2,高于60 ℃NaClO2分解成NaClO3NaCl。利用下图所示装置进行实验。

(1)装置的作用是_______________

(2)装置中产生ClO2气体的化学方程式为____________

(3)从装置反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:

减压,55 ℃蒸发结晶;

趁热过滤;

____________________________________

低于60 ℃干燥,得到成品。

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准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2+4I+4H===2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成100 mL待测溶液。

移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol·L1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32===2I+S4O62)。

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