Question

19．高铁酸钠（Na₂FeO₄）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe³⁺离子．制取高铁酸钠的化学方程式如下：2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O
（1）在上述化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目．
（2）在上述反应中铁（填元素名称）元素被氧化，氧化剂是Cl₂．
（3）当有2.408×10²⁴个电子发生转移时，参加反应的氯气在标准状况下的体积为44.8L．
（4）高铁酸钠（Na₂FeO₄）是水处理过程中使用的一种新型净水剂．在水处理过程中，Na₂FeO₄中的铁元素转化为Fe（OH）₃胶体，使水中悬浮物聚沉，Fe（OH）₃胶体中分散质粒子直径的范围是10^-9m～10^-7m或1nm～100nm．

Answer 1

分析 （1）该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价，Cl元素化合价由0价变为-1价；
（2）失电子化合价升高的元素被氧化，得电子化合价降低的反应物是氧化剂；
（3）根据氯气和转移电子之间的关系式计算消耗氯气体积；
（4）胶体微粒直径在10^-9m～10^-7m或1 nm～100nm之间．

解答 解：（1）该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价，Cl元素化合价由0价变为-1价，转移电子总数为6，，
故答案为：；
（2）该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价，Cl元素化合价由0价变为-1价，该反应中Fe元素化合价升高被氧化，Cl₂是氧化剂，故答案为：铁；Cl₂；
（3）设消耗氯气气体体积为x，
2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O转移电子
                  67.2L                         6×6.02×10²³
                   x                             2.408×10²⁴
67.2L：6×6.02×10²³=x：2.408×10²⁴
x=$\frac{2.408×1{0}^{24}×67.2L}{6×6.02×1{0}^{23}}$=44.8L，
故答案为：44.8L；
（4）胶体微粒直径在10^-9m～10^-7m或1 nm～100nm之间，胶体能产生丁达尔效应，故答案为：10^-9m～10^-7m或1 nm～100nm．

点评 本题考查氧化还原反应，涉及氧化还原反应计算、基本概念等知识点，明确各个物理量之间关系即可解答，知道常见元素化合价．