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）．
A．方法a、b、c都可以在水溶液中進行
B．根據(jù)a、b可知NaClO、Na₂O₂的氧化性均強于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b的產(chǎn)物中是否含有FeSO₄
（2）對于方法c下列說法正確的是C（填序號）．
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，有6mol電子轉移
D．在Na₂FeO₄中Fe為+6價，具有強氧化性，能消毒殺菌
（3）對于方法d，請回答下列問題：
①配平該方法中的化學反應方程式并用單線橋法標出電子的轉移方向和數(shù)目：．
②當有8.3g Na₂FeO₄生成時，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”），寫出該反應的陽極反應方程式Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，．

Answer 1

分析 （1）A：Na₂O₂與H₂O反應，從而無法得到Na₂FeO₄；
B：反應中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溶液反應生紅色溶液．
（2）A：根據(jù)反應：Fe₂O₃+3Na₂O₂═2Na₂FeO₄+Na₂O，Na₂O₂在反應中只獲得電子，只作氧化劑；
B：Na₂O₂對應的產(chǎn)物包含Na₂FeO₄、Na₂O，二者都是還原產(chǎn)物；
C：3 mol Na₂O₂發(fā)生反應，有6 mol電子轉移；
D：Na₂FeO₄中Fe元素的化合價為+6價．
故選C．
（3）①反應前后Fe元素的化合價有+3→+6失去3個電子，化合價升3，而 Cl元素則有0→-1價，得到1個電子，化合價降1，由于本反應的氧化劑為Cl₂，然后依據(jù)得失電子守恒結合原子個數(shù)守恒寫出反應的方程式；結合氧化還原反應的有關概念分析；
②根據(jù)化學方程式，通過物質(zhì)間的比例關系，可用高鐵酸鈉的質(zhì)量計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，若在水溶液中進行，Na₂O₂與H₂O反應，從而無法得到Na₂FeO₄，故A選項錯誤；
B：反應中NaClO、Na₂O₂均獲得電子，為氧化劑．Na₂FeO₄為氧化產(chǎn)物，所以NaClO、Na₂O₂的氧化性均強于Na₂FeO₄的氧化性，故B選項正確；
C：FeSO₄中的Fe元素為+2價，在反應中可失去電子，也可得到電子，所以FeSO₄既有氧化性，也有還原性，故C選項錯誤；
D：FeSO₄不能與KSCN溶液反應生紅色溶液，故D選項錯誤．
故選B．
（2）A：根據(jù)反應：Fe₂O₃+3Na₂O₂═2Na₂FeO₄+Na₂O，Na₂O₂在反應中只獲得電子，只作氧化劑，故A選項錯誤；
B：Na₂O₂對應的產(chǎn)物包含Na₂FeO₄、Na₂O，二者都是還原產(chǎn)物，故A選項錯誤；
C：3 mol Na₂O₂發(fā)生反應，有6 mol電子轉移，故C選項正確；
D：Na₂FeO₄中Fe元素的化合價為+6價，故D選項錯誤．
故選C．
（3）①反應中，鐵元素化合價升高，失電子，Cl元素化合價降低，得到電子，化合價降低值=化合價升高值=轉移電子數(shù)=6，電子轉移情況如下：，
故答案為：．

②設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，其陽極的電極方程式為：Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：減��；Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，

點評 本題考查氧化還原反應知識，側重于學生的分析能力的考查，題目難度中等，注意從元素化合價的角度判斷氧化還原反應的相關概念，注意能熟練用單線橋法標出電子轉移的方向和數(shù)目．