（16分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗...

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（16分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下，回答下列问题：

已知：NaClO不稳定，受热易分解。

（1）粗FeO酸溶过程中通入水蒸气（高温），其目的是__________________________。

（2）操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液，则氧化I中反应的离子方程式为_________。

（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl2与NaOH溶液反应制备

①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。

②在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：

温度/℃	15	20	25	30	35	40	45
NaClO浓度/mol·L-1	4.6	5.2	5.4	5.5	4.5	3.5	2

请描述随温度变化规律________________________________________________________。

其原因为____________________________________________________________________。

（4）工业也常用电解法制备Na2FeO4，其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。

可选材料：铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等

其阳极反应式为：________________________________。

高三化学简答题困难题

少年，再来一题如何？

试题答案

试题解析

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（16分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下，回答下列问题：
已知：NaClO不稳定，受热易分解。
（1）粗FeO酸溶过程中通入水蒸气（高温），其目的是__________________________。
（2）操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液，则氧化I中反应的离子方程式为_________。
（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl2与NaOH溶液反应制备
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
②在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：

温度/℃

15

20

25

30

35

40

45

NaClO浓度/mol·L-1

4.6

5.2

5.4

5.5

4.5

3.5

2

请描述随温度变化规律________________________________________________________。
其原因为____________________________________________________________________。
（4）工业也常用电解法制备Na2FeO4，其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。
可选材料：铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为：________________________________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的离子反应方程式为　　　　　　　　；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　，　　　　　　　　　；“滤渣A”主要成份的化学式为　　　　　　　　　　　　　　。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是　　　　　　　　，

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Fe（OH）2

Mg（OH）2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

如果pH过大，可能引起的后果是　　　　　　　　　　　　　　。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将2Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　，　　　　　　　　　，　　　　　　　　；“滤渣A”主要成份的化学式为　　　　　　　　　　　　　　。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为　　　　　　　　　。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是　　　　　　　　，

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Fe（OH）2

Mg（OH）2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

如果pH过大，可能引起的后果是　　　　　　　　　　　　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
Ⅰ、高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，工业上制备高铁酸钠的反应原理为：
Fe(OH)3 + NaClO + NaOH →Na2FeO4 + X + H2O(未配平), 则X的电子式为_______ ，反应中被氧化的物质是_________（写化学式）。
Ⅱ、铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。工业制硫酸产生的硫酸渣中主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
已知：

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

已知FeS2是一种黄色难溶于水的固体。
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为______________________；
“滤渣A”主要成份的化学式为__________________。
（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，写出该反应的离子方程式_________________。
（3）为确保铁红的质量和纯度，氧化过程中加NaOH调节溶液pH的范围是____；如果加NaOH调节溶液pH=a，则滤液B中c（Fe3+）=____mol/L（25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=4×10﹣38）
（4）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可以构成燃料电池。该电池负极的电极反应式为________________ 。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。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：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

高三化学填空题极难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。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：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

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高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。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：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

高三化学填空题极难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。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：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

高三化学填空题极难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。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：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

高三化学填空题极难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。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：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

高三化学填空题极难题查看答案及解析

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
开始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
开始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4