Question

19．高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是水處理過程中使用的一種新型凈水劑，它的氧化性比高錳酸鉀更強，本身在反應中被還原為Fe³⁺離子．制取高鐵酸鈉的化學方程式如下：2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O
（1）在上述化學方程式上標出該反應中電子轉移的方向和數目．
（2）在上述反應中鐵（填元素名稱）元素被氧化，氧化劑是Cl₂．
（3）當有2.408×10²⁴個電子發生轉移時，參加反應的氯氣在標準狀況下的體積為44.8L．
（4）高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是水處理過程中使用的一種新型凈水劑．在水處理過程中，Na₂FeO₄中的鐵元素轉化為Fe（OH）₃膠體，使水中懸浮物聚沉，Fe（OH）₃膠體中分散質粒子直徑的范圍是10^-9m～10^-7m或1nm～100nm．

Answer 1

分析 （1）該反應中Fe元素化合價由+3價變為+6價，Cl元素化合價由0價變為-1價；
（2）失電子化合價升高的元素被氧化，得電子化合價降低的反應物是氧化劑；
（3）根據氯氣和轉移電子之間的關系式計算消耗氯氣體積；
（4）膠體微粒直徑在10^-9m～10^-7m或1 nm～100nm之間．

解答 解：（1）該反應中Fe元素化合價由+3價變為+6價，Cl元素化合價由0價變為-1價，轉移電子總數為6，，
故答案為：；
（2）該反應中Fe元素化合價由+3價變為+6價，Cl元素化合價由0價變為-1價，該反應中Fe元素化合價升高被氧化，Cl₂是氧化劑，故答案為：鐵；Cl₂；
（3）設消耗氯氣氣體體積為x，
2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O轉移電子
                  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，
故答案為：44.8L；
（4）膠體微粒直徑在10^-9m～10^-7m或1 nm～100nm之間，膠體能產生丁達爾效應，故答案為：10^-9m～10^-7m或1 nm～100nm．

點評 本題考查氧化還原反應，涉及氧化還原反應計算、基本概念等知識點，明確各個物理量之間關系即可解答，知道常見元素化合價．