Question

14．高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種新型消毒劑，工業(yè)上制備高鐵酸鈉有下列四種方法：
a.2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH═2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O；
b.2FeSO₄+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄；
c．Fe₂O₃+3Na₂O₂═2Na₂FeO₄+Na₂O；
d．Fe（NO₃）₃+NaOH+Cl₂═Na₂FeO₄+NaCl+NaNO₃+H₂O．
（1）下列判斷正確的是B（填序號(hào)）．
A．方法a、b、c都可以在水溶液中進(jìn)行
B．根據(jù)a、b可知NaClO、Na₂O₂的氧化性均強(qiáng)于Na₂FeO₄的氧化性
C．a(chǎn)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2
D．能用KSCN溶液檢驗(yàn)b的產(chǎn)物中是否含有FeSO₄
（2）對(duì)于方法c下列說(shuō)法正確的是C（填序號(hào)）．
A．Na₂O₂既是氧化劑又是還原劑
B．還原產(chǎn)物只有Na₂O
C.3molNa₂O₂發(fā)生反應(yīng)，有6mol電子轉(zhuǎn)移
D．在Na₂FeO₄中Fe為+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌
（3）對(duì)于方法d，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①配平該方法中的化學(xué)反應(yīng)方程式并用單線橋法標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：．
②當(dāng)有8.3g Na₂FeO₄生成時(shí)，所消耗的氧化劑的物質(zhì)的量為0.075mol．
（4）用電解的方法也可以制取高鐵酸鈉．該方法的電池反應(yīng)為：Fe+2NaOH+2H₂O=Na₂FeO₄+3H₂↑，電解后溶液的PH與原電解液相比減�。ㄟx填“增大”、“減小”、“不變”、“不能確定”），寫(xiě)出該反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)方程式Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，．

Answer 1

分析 （1）A：Na₂O₂與H₂O反應(yīng)，從而無(wú)法得到Na₂FeO₄；
B：反應(yīng)中NaClO、Na₂O₂均獲得電子，為氧化劑．Na₂FeO₄為氧化產(chǎn)物；
C：FeSO₄既有氧化性，也有還原性；
D：FeSO₄不能與KSCN溶液反應(yīng)生紅色溶液．
（2）A：根據(jù)反應(yīng)：Fe₂O₃+3Na₂O₂═2Na₂FeO₄+Na₂O，Na₂O₂在反應(yīng)中只獲得電子，只作氧化劑；
B：Na₂O₂對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物包含Na₂FeO₄、Na₂O，二者都是還原產(chǎn)物；
C：3 mol Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)，有6 mol電子轉(zhuǎn)移；
D：Na₂FeO₄中Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià)．
故選C．
（3）①反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)有+3→+6失去3個(gè)電子，化合價(jià)升3，而 Cl元素則有0→-1價(jià)，得到1個(gè)電子，化合價(jià)降1，由于本反應(yīng)的氧化劑為Cl₂，然后依據(jù)得失電子守恒結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；結(jié)合氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念分析；
②根據(jù)化學(xué)方程式，通過(guò)物質(zhì)間的比例關(guān)系，可用高鐵酸鈉的質(zhì)量計(jì)算所消耗的氧化劑的物質(zhì)的量．
（4）根據(jù)電解方程式：Fe+2NaOH+2H₂O=Na₂FeO₄+3H₂↑，可知在堿性條件下，消耗NaOH；Fe失電子生成FeO₄^2-．

解答 解：（1）A：方法b、c中都有Na₂O₂參與反應(yīng)，若在水溶液中進(jìn)行，Na₂O₂與H₂O反應(yīng)，從而無(wú)法得到Na₂FeO₄，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B：反應(yīng)中NaClO、Na₂O₂均獲得電子，為氧化劑．Na₂FeO₄為氧化產(chǎn)物，所以NaClO、Na₂O₂的氧化性均強(qiáng)于Na₂FeO₄的氧化性，故B選項(xiàng)正確；
C：FeSO₄中的Fe元素為+2價(jià)，在反應(yīng)中可失去電子，也可得到電子，所以FeSO₄既有氧化性，也有還原性，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D：FeSO₄不能與KSCN溶液反應(yīng)生紅色溶液，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．
故選B．
（2）A：根據(jù)反應(yīng)：Fe₂O₃+3Na₂O₂═2Na₂FeO₄+Na₂O，Na₂O₂在反應(yīng)中只獲得電子，只作氧化劑，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B：Na₂O₂對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物包含Na₂FeO₄、Na₂O，二者都是還原產(chǎn)物，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C：3 mol Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)，有6 mol電子轉(zhuǎn)移，故C選項(xiàng)正確；
D：Na₂FeO₄中Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．
故選C．
（3）①反應(yīng)中，鐵元素化合價(jià)升高，失電子，Cl元素化合價(jià)降低，得到電子，化合價(jià)降低值=化合價(jià)升高值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=6，電子轉(zhuǎn)移情況如下：，
故答案為：．

②設(shè)消耗的氧化劑的物質(zhì)的量為x．
2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂═2Na₂FeO₄+6NaCl+6NaNO₃+8H₂O
                                      3         332 
                                       x         8.3g 
x=0.075mol．
故答案為：0.075mol．
（4）消耗NaOH，電解后溶液的PH與原電解液相比減小，其陽(yáng)極的電極方程式為：Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：減小；Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，題目難度中等，注意從元素化合價(jià)的角度判斷氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，注意能熟練用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．