Question

高铁酸钠（Na 2 FeO 4 ）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

高铁酸钠（Na 2 FeO 4 ）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Na 2 FeO 4 后，还有副产品Na 2 SO 4 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为 。（4）将一定量的Na 2 FeO 4 投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na 2 FeO 4 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Na 2 FeO 4 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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Answer 1

（1）次氯酸或HClO    （2）2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + = 2Fe 3+ + 2H 2 O （3）2Fe 3+ + 3ClO - + 10OH - = 2FeO 4 2- + 3Cl - + 5H 2 O  （4）低    （5）0.64。

试题分析：（1）氯气在水中发生反应：Cl 2 +H 2 O="HCl+HClO." HclO有强的氧化性，能对水杀菌、消毒。（2）H 2 O 2 有强的氧化性，在酸性条件下把Fe 2+ 氧化成Fe 3+ ，它本身被还原为H 2 O。步骤②反应的离子方程式是2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + = 2Fe 3+ + 2H 2 O。（3）ClO - 能在碱性条件下把Fe 3+ 氧化成FeO 4 2- ，它本身被还为Cl - 。步骤③中反应的离子方程式为2Fe 3+ + 3ClO - + 10OH - = 2FeO 4 2- + 3Cl - + 5H 2 O 。（4）FeO 4 2- 在酸性条件下氧化能力比碱性条件下强，浓度变化大。所以曲线II比曲线I对应的污水pH小，即酸性强。（5）Na 2 FeO 4 的消毒效率是：3N A ÷166；氯气的消毒效率是：2N A ÷71.所以Na 2 FeO 4 的消毒效率与氯气消毒效率之比为：（3N A ÷166）：（2N A ÷71）=0.64.. 2 FeO 4 ）的制法、消毒效率及相应的化学反应原理。