Question

【題目】高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過次氯酸鈉氫化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過程如下：

（1）高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為____________，次氯酸鈉的電子式是__________________。

（2）鐵元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序數(shù)是26，最外層有2個電子。元素鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖是__________________。

（3）步驟①反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。

（4）Na2FeO4的消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）約是氯氣的_________。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O易被人體吸收積累而導(dǎo)致肝癌。處理工業(yè)含鉻廢水的方法通常是將Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+，再將Cr3+轉(zhuǎn)化為沉淀。

（5）利用硫酸工業(yè)廢氣中的SO2可以處理酸性含鉻廢水，用離子方程式表示反應(yīng)原理_____________________________________________。

（6）已知Ksp[Cr(OH)3]=1×10－30。室溫下，除去被SO2還原所得溶液中的Cr3+[使c(Cr3+)≤1×10-6mol·L-1]，需調(diào)節(jié)溶液的pH至少為_________。

（7）Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物。寫出Cr(OH)3的酸式電離方程式______________。

（8）Cr3+在強(qiáng)堿溶液中可被雙氧水氧化為CrO，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cr3++3H2O2+10OH－=2CrO+8H2O。控制其他條件不變，反應(yīng)溫度對Cr3+轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示。請分析溫度超過70℃時，Cr3+轉(zhuǎn)化率下降的原因是_________________________________________________。

Answer 1

【答案】 +6 0.64 6 或 雙氧水在較高溫度下發(fā)生分解，濃度降低

【解析】（1）鈉元素的化合價為價，氧元素的化合價為價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可得鐵元素的化合價為價；次氯酸鈉屬于離子化合物，由鈉離子和次氯酸根離子組成，其電子式為；正確答案：+6 ； 。

（2）鐵元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序數(shù)是26，最外層有2個電子。元素鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖是；正確答案：。

（3）硫酸亞鐵被雙氧水氧化為硫酸鐵，反應(yīng)的離子方程式是：；正確答案：。

（4）根據(jù)電子得失守恒規(guī)律可知：1molNa2FeO4中鐵元素由+6價降低到+3價，得到3mol電子；1mol氯氣由0價降低到-1價，得到2 mol電子；所以：設(shè)兩種消毒劑的質(zhì)量為1g，所以1gNa2FeO4得電子的量為1/166×3=0.018mol; 1g氯氣得電子的量為1/71×2=0.028mol，所以Na2FeO4的消毒效率約是氯氣的0.018/0.028=0.64 ；正確答案：0.64 。

（5）根據(jù)題給信息可知：SO2做還原劑，能夠把Cr2O還原為Cr3+；離子方程式為：；正確答案：。

（7）Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物，Cr(OH)3的酸式電離方程式：或 ；正確答案：或。

（6）根據(jù)Ksp[Cr(OH)3]=1×10－30=c(Cr3+)×c(OH-)3, c3(OH-)×1×10-6=1×10－30, c(OH-)=10-8mol/L, c(H+)=10-6 mol/L, pH=6；需調(diào)節(jié)溶液的pH至少為6；所以正確答案：6。

（8）根據(jù)圖像可知：，雙氧水在較高溫度下發(fā)生分解，濃度降低；正確答案：，雙氧水在較高溫度下發(fā)生分解，濃度降低。