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研究证明高铁酸钠(Na2FeO4) 是一种“绿色环保高效”消毒剂，　比目前国内外广泛使用的含氯饮用水消毒剂性能更为优良。高铁酸钠只能在碱性环境中稳定存在。下列是通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠并探究其性质的实验，步骤如下:

I.用氯气和氢氧化钠溶液反应制备NaClO溶液

(1)A是氯气发生装置，写出实验室用此装置制取氯气的离子方程式__________。

(2)I装置的作用是__________ 。

(3)用图示的II或III代替I是否可行? __________。简要说明理由__________ 。

(4)将产生的氯气通入D装置中制NaClO溶液

已知:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O 为了防止产生NaClO3，除搅拌和混入N2稀释外，还应采取的操作是__________。

II.制备Na2FeO4

(1)将Fe(NO3)3溶液加入到NaOH与NaClO的混合溶液中，其反应的离子方程式是______。过滤得到粗产品，再用NaOH溶液溶解，重结晶，用有机溶剂脱碱，低温烘干得到固体样品，上述制备过程中，用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是__________。

(2)高铁酸钠电池是一种新型可充电电池，电解质为NaOH溶液，放电时负极材料为Zn，正极产生红褐色沉淀，写出该电池反应的化学方程式__________。

高三化学综合题困难题

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研究证明高铁酸钠是一种“绿色环保高效”消毒剂，比目前国内外广泛使用的含氯饮用水消毒剂性能更为优良。高铁酸钠只能在碱性环境中稳定存在。下列是通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠并探究其性质的实验，步骤如下：
Ⅰ用氯气和氢氧化钠溶液反应制备NaClO溶液
(1)是氯气发生装置，写出实验室用此装置制取氯气的离子方程式___________。
(2)Ⅰ装置的作用是__________。
(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？___________。简要说明理由_________________________。
(4)将产生的氯气通入D装置中制NaClO溶液
已知：为了防止产生，除搅拌和混入稀释外，还应采取的操作是___________________________。
Ⅱ制备
(1)将溶液加入到NaOH与NaClO的混合溶液中，过滤得到粗产品，再用NaOH溶液溶解，重结晶，用有机溶剂脱碱，低温烘干得到固体样品，上述制备过程中，用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是______________________________。
(2)高铁酸钠电池是一种新型可充电电池，电解质为NaOH溶液，放电时负极材料为Zn，正极产生红褐色沉淀，写出该电池反应的化学方程式_______________________。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
研究证明高铁酸钠(Na2FeO4) 是一种“绿色环保高效”消毒剂，　比目前国内外广泛使用的含氯饮用水消毒剂性能更为优良。高铁酸钠只能在碱性环境中稳定存在。下列是通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠并探究其性质的实验，步骤如下:
I.用氯气和氢氧化钠溶液反应制备NaClO溶液
(1)A是氯气发生装置，写出实验室用此装置制取氯气的离子方程式__________。
(2)I装置的作用是__________ 。
(3)用图示的II或III代替I是否可行? __________。简要说明理由__________ 。
(4)将产生的氯气通入D装置中制NaClO溶液
已知:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O 为了防止产生NaClO3，除搅拌和混入N2稀释外，还应采取的操作是__________。
II.制备Na2FeO4
(1)将Fe(NO3)3溶液加入到NaOH与NaClO的混合溶液中，其反应的离子方程式是______。过滤得到粗产品，再用NaOH溶液溶解，重结晶，用有机溶剂脱碱，低温烘干得到固体样品，上述制备过程中，用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是__________。
(2)高铁酸钠电池是一种新型可充电电池，电解质为NaOH溶液，放电时负极材料为Zn，正极产生红褐色沉淀，写出该电池反应的化学方程式__________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种饮用水的高效消毒剂，可由下列方法制得：
Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O，关于该反应说法正确的是
A．Na2FeO4属于共价化合物
B．在Na2FeO4中Fe为+4价，具有强氧化性
C．生成l mol Na2FeO4，有6 mol电子转移
D．反应中Na2O2是氧化剂

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
目前高铁酸钠（Na₂FeO₄）被广泛应用于水处理，具有高效、无毒的优点．
（1）将Fe（OH）₃与NaClO溶液混合，可制得Na₂FeO₄，完成并配平下列离子方程式
______Fe（OH）₃+______ClO^-+______=______FeO₄^2-+______Cl^-+______
（2）某地海水样品经Na₂FeO₄处理后，所含离子及其浓度如下表所示（H⁺和0H^-未列出）：

离子 SO₄^2- Mg²⁺ Fe³⁺ Na⁺ Cl^-

浓度（mol/L） a 0.05 0.10 0.50 0.58

常温下，取一定量经Na₂FeO₄处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl₂•7H₂0，过程如下：

注：离子的浓度小于1.0×10^-5mol/L，可认为该离子不存在；K_sp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-38 K_sp[Mg（OH）₂]=5.0×10^-12；操作过程中溶液体积变化忽略不计．
①表格中的a______0.16 （填“＜”、“＞”或“=”）．
②沉淀A的组成为______ （填化学式）
③加入的过量试剂X为______ （填化学式）
④加入过量HCl的作用为______．
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
（1）Na2FeO4中铁元素化合价是　　价，Na2FeO4具有较强的　　　（填“氧化性”或“还原性”）。
（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是　　　　　　　　　（用离子方程式表示）。
（3）工业上可用FeCl3 、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO = 2　　　　　 + 5　　　　　 + 9　　　　　　。
（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。
①若电解所需的浓NaOH溶液为16 mol/L，则在实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOH的质量为
______g；
② 电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：
阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　；可循环使用的物质是　　　　　。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
电解高铁酸盐（如K₂FeO₄）是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活用水的处理．从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电解法：Fe+2NaOH+2H₂O═Na₂FeO₄+H₂↑．
（1）采用铁片作阳极，NaOH溶液为电解质溶液，电解制备高铁酸钠，其电流效率可达到40%．写出阳极的电极反应式：______．
（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是______．研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会生成Fe₂O₃膜而“钝化”，钝化的原因用反应式表示为______．
（3）FeO₄^2-易与水反应生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率．若以铁丝网为阳极，在中间环节（对应图1中4h后）过滤掉氢氧化铁，合成过程中FeO₄^2-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示（图中曲线是每隔1h测得的数据）．图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况．下列判断正确的是______
A．过滤掉氢氧化铁有利于获得较高浓度的高铁酸盐溶液
B．过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大
C．实验表明氢氧化铁的存在影响高铁酸盐浓度的增加
D．实验表明不过滤掉氢氧化铁，6h后电流效率几乎为0
（4）碱性条件下，高铁酸盐的稳定性与温度有关（如图2）．随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是______．
（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值在于______
A．将1mol Fe₃O₄氧化成高铁酸盐需10/3mol电子，可提高电流效率
B．以铁的氧化物为电极，可以实现变废（Fe₃O₄或铁锈）为宝（高铁酸盐）
C．自然界几乎没有铁单质，而有大量磁铁矿，该方法的原料来源广泛
D．磁铁矿作为多孔电极不会出现钝化现象．

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用二氧化氯（ClO2）、高铁酸钠（Na2FeO4，摩尔质量为166g/mol）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3+。
（1）Na2FeO4之所以能净水、杀菌、消毒，原因是_________。
（2）已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。用下图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2。
①A中反应产物有K2CO3、ClO2等，请写出反应方程式__________________。
②A部分还应添加温度控制装置，如水浴加热或酒精灯、温度计，B部分还应补充的装置为_____________（说明原因）。
③该装置按②补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是_______________（填“A”“B”或“C”），请画出正确的装置图________。
④ClO2需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10ml，稀释成100ml试样；量取V1ml试样加入锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2ml。（已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
步骤2的目的________（用离子方程式表示）。当____________时，可以判断此滴定操作达到终点；由以上数据可以计算原ClO2溶液的浓度为_____g/L（用含字母的代数式表示）。

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用二氧化氯（ClO2）、高铁酸钠（Na2FeO4，摩尔质量为166g/mol）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3+。
（1）Na2FeO4之所以能净水、杀菌、消毒，原因是　　　　　　。
（2）已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。用下图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2。
①A中反应产物有K2CO3、ClO2等，请写出反应方程式　　　　　　　　　　。
②A部分还应添加温度控制装置，如水浴加热或酒精灯、温度计，B部分还应补充的装置为　　　　　　（说明原因）。
③该装置按②补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是　　　　　　　　（填“A”“B”或“C”），请画出正确的装置图。
④ClO2需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10ml，稀释成100ml试样；量取V1ml试样加入锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2ml。（已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
步骤2的目的　　　　　　（用离子方程式表示）。当　　　　　　时，可以判断此滴定操作达到终点；由以上数据可以计算原ClO2溶液的浓度为　　　 g/L（用含字母的代数式表示）。

高三化学实验题极难题查看答案及解析
铁和铜是生活中常见的金属．
（I）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型的高效氧化剂和消毒剂，用于饮用水处理．其工业制备用次氯酸钠、氢氧化钠溶液将硝酸铁氧化为高铁酸钠，然后用氢氧化钾转化为高铁酸钾．过滤得粗品，并用氢氧化钾溶液溶解，重结晶，用苯和95%乙醇进行脱碱、乙醚洗涤，干燥，制得高铁酸钾．请回答下列问题：
（1）写出工业制备次氯酸钠的离子反应方程式________．
（2）高铁酸钠与氢氧化钾反应转化为高铁酸钾，该反应能够发生的原因是________．将高铁酸钾加入水中有红褐色沉淀产生，该过程中也会使溶液的pH明显升高，同时有气泡冒出．其变化的化学方程式是________．
（Ⅱ）铜与浓硫酸反应因条件不同生成的产物不同．某同学做铜与浓硫酸反应的实验时，观察到如下现象：
①开始加热一会后先产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜片表面进入浓硫酸中，形成黑色悬浊液．
②随着温度升高，铜片表面黑色颗粒消失，试管中产生了细小的白色颗粒状物质．
③继续加热至沸腾，其过程中也有气泡产生．停止加热静置，试管底部沉积的固体物质有黑色的和白色的，经检验黑色物质为硫化铜．
④将试管内的溶液倒入另一支试管中，溶液的蓝色不够明显．
请回答问题：
（1）请写出现象①的化学反应方程式________；
（2）写出③反应的化学方程式________．
（3）解释④现象产生的原因是________．
（Ⅲ）高锰酸钾是深紫色的针状晶体，是常用的氧化剂之一．
实验室可用软锰矿（主要成分是MnO₂ ）为原料制备高锰酸钾，基本过程如下：
（1）将软锰矿与KOH的混合物放入铁坩埚内，混合均匀，小火加热，并用铁棒搅拌，使混合物熔融，即可得绿色的K₂MnO₄．反应的化学方程式为2MnO₂+4KOH+O₂═2K₂MnO₄+2H₂O实验中，不能将铁棒改为玻璃棒，理由是________；
（2）将K₂MnO₄溶于水，通入CO₂气体发生反应可制得KMnO₄，同时产生了黑色沉淀．该反应的化学方程式为________．
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（18分）高铁酸盐（如K₂FeO4）是一种高效绿色氧化剂，可用于饮用水和生活用水的处理。从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。
（1）电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极，NaOH溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到40%。写出阳极产生高铁酸钠的电极反应方程式：________。
（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是________。研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会产生氧气使阳极表面生成Fe₂O₃膜而“钝化”。写出产生O₂的电极反应方程式：________。
（3）FeO₄²^—易与水4h生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节（对应图中4h后）过滤掉氢氧化铁，反应过程中FeO₄²^—浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示（图中曲线是每隔1h测得的数据）。图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况。下列判断正确的是________(填编号)
①过滤：掉氢氧化铁有利于获得较高浓度的高铁酸盐溶液
②过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大
③实验表明不过滤掉氢氧化铁，6h后电流效率几乎为0
（4）在相同的pH条件下，经过相同的反应时间，高铁酸盐的产率与温度关系如图2。
随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是________。
（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值有________（至少答一点）。

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