Question

高铁酸盐（）具有优异的氧化漂白、优良的杀菌消毒作用。

(1)已知铁是26号元素，则1mol中含有电子的物质的量为_______mol，Na₂FeO₄是否具有还原性？_______（填“有”或“没有”），原因是：________________________。

(2)制备高铁酸钠可以将Fe(OH)₃在碱性条件下与NaClO溶液反应，该反应离子方程式为：________________________________。

(3)Na₂FeO₄作为高效的净水剂和杀菌消毒剂，在净水过程中可变为Fe(OH)₃胶体而吸附杂质，Fe(OH)₃胶体粒子的直径大小范围是_______。

(4)向1L 0.3mol/L的Na₂FeO₄溶液中加入足量稀H₂SO₄酸化，可以产生O₂和Fe³⁺，该反应的离子方程式为____________________________。向酸化后的溶液中加入一定量的金属铜，使Fe³⁺和Cu²⁺浓度相等，则加入铜的质量为__________________。

Answer

60 有 Na2FeO4中O元素为－2价，化合价可以升高，表现还原性 4OH－＋2Fe(OH)3＋3ClO－═2＋5H2O+3Cl- 1～100nm 4＋20H＋═4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O 6.4g

【解析】

(1)铁是26号元素，核外有26个电子，则1molFeO42－含有26＋8×4＋2=60mol电子；Na2FeO4中O的化合价为－2，可以升高，因此Na2FeO4也具有还原性；

(2)Fe(OH)3中Fe的化合价从＋3升高到＋6，升高3价；ClO－中Cl的化合价从＋1降低到－1，降低2价，化合价升降守恒，则Fe(OH)3和ClO－的系数为为2：3；根据电荷守恒和物料守恒，可得离子方程式为4OH－＋2Fe(OH)3＋3ClO－=2FeO42－＋5H2O+3Cl－；

（3）胶体中胶体粒子的直径在1～100nm之间；

(4)FeO42－中Fe的化合价从＋6降低到＋3，O的化合价从－2升高到0，得到1molO2要转移4mol电子，得到1molFe3＋要转移3mol电子，根据得失电子守恒，Fe3＋和O2的系数比为4：3，根据电荷守恒和物料守恒，可得离子方程式4FeO42－＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O；

1L0.3mol/L的Na2FeO4反应后得到1L×0.3mol·L－1=0.3molFe3＋。

向酸化后的溶液中加入一定量的金属铜，使Fe3＋和Cu2＋浓度相等，根据离子方程式2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋，设加入xmolCu，则消耗2xmolFe3＋，剩余的Fe3＋的物质的量为0.3－2x，有x=0.3－2x，得x=0.1，Cu的质量为0.1mol×64g·mol－1=6.4g。