Question

【題目】高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種多功能、高效無毒的新型綠色水處理劑。

（1）Na2FeO4中鐵元素的化合價是______價，Na2FeO4能給水消毒利用的是________性。

（2）用Na2FeO4給水消毒、殺菌時得到的Fe3+可以凈水，Fe3+凈水原理是______________（用簡要的文字敘述）。

（3）工業上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三種物質在一定條件下反應制得Na2FeO4，配平反應的離子方程式：_____Fe3+ +_____OH－+____ClO－ =_____FeO42－+ _____ + ______Cl－ ，____________氧化劑為________，若反應過程中轉移了0.5 mol電子，則還原產物的物質的量為________ mol。

Answer 1

【答案】+6 強氧化 Fe3+與水反應生成膠體Fe(OH)3可以吸附水中懸浮物 2、10、3、2、5 H2O、3 ClO－ 0.25

【解析】

(1)根據化合價的代數和為0來進行分析；+6價的鐵是鐵元素的最高價態，有很強的氧化性；
(2) Fe3+水解產生的Fe(OH)3膠體可以吸附水中懸浮物并凝聚沉降，據此解答；
(3)根據得失電子數守恒和質量守恒來配平；根據化合價變化，判斷氧化劑；根據生成物與轉移電子的比例關系進行有關計算。

(1)化合物中化合價的代數和為0，Na2FeO4中鈉元素為+1價，氧元素為-2價，故鐵元素為+6價；+6價的鐵是鐵元素的最高價態，有很強的氧化性；

因此，本題正確答案是：+6；強氧化；
(2) Fe3+是弱堿陽離子，能結合水電離出的氫氧根生成Fe(OH)3膠體，可以吸附水中懸浮物并凝聚沉降，因而可以凈水。

因此，本題正確答案是：Fe3+與水反應生成膠體Fe(OH)3可以吸附水中懸浮物；
(3)因為是用FeCl3、NaOH、NaClO三種物質在一定條件下反應制得Na2FeO4，故2mol失去6mol電子，被氧化為2mol Na2FeO4，失去的6mol電子能被3molNaClO得到，NaClO中+1價氯元素還原為-1價，得3molCl-，加上2mol FeCl3中的6molCl-，一共會生成9molNaCl；反應物中有10mol NaOH，根據氫原子的守恒可以知道，產物中會生成5molH2O，

配平反應的離子方程式為：2Fe3+ +10OH－+3ClO－ =2FeO42－+5 H2O + 3Cl－；由離子方程式可知，ClO－得電子化合價降低，作氧化劑，被還原為Cl-，所以還原產物為Cl-，每生成1mol Cl-，轉移2mol電子，則若反應過程中轉移了0.5 mol電子，則生成Cl-的物質的量為0.25mol。

因此，本題正確答案是：2、10、3、2、5 H2O、3 ；ClO－ ；0.25。