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高铁酸盐(如:Na2FeO4)是新型的高效饮用水消毒和净化剂,制备高铁盐通常有湿法和干法两种方法,请回答下列问题:(1)湿法是在碱性条件下进行,请完成其离子方程式:______Fe(OH)3+__
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问题描述:

高铁酸盐(如:Na2FeO4)是新型的高效饮用水消毒和净化剂,制备高铁盐通常有湿法和干法两种方法,请回答下列问题:

(1)湿法是在碱性条件下进行,请完成其离子方程式:

______Fe(OH)3+______ClO-+______═______FeO42-+______Cl-+______H2O

(2)干法制备的方法是:将Na2O2和FeSO4按物质的量比3:1比例在密闭、干燥的环境中混均,在N2气流中加热至700℃,反应1小时,生成高铁酸钠、氧化钠、硫酸钠等物质,同时固体质量失重4.145%(质量分数).写出反应的化学方程式:______.

(3)高铁酸盐具有消毒、杀菌作用的原因是______.

韩清怀回答:
  (1)反应中Fe(OH)3→FeO42-,铁元素化合价由+3价升高为+6价,化合价总升高3价;ClO-→Cl-,氯元素化合价由+1降低为-1价,化合价总共降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故Fe(OH)3系数为2,ClO-系数为3,由铁元素守恒可知FeO42-系数为2,由氯元素守恒可知Cl-系数为3,根据电荷守恒、质量守恒可知未知物为氢氧根离子,然后根据电荷守恒配平,配平后的离子方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O,   故答案为:2;3;4OH-;2;3;5;   (2)将Na2O2和FeSO4按物质的量比3:1比例在密闭、干燥的环境中混均,在N2气流中加热至700℃,反应1小时,生成高铁酸钠、氧化钠、硫酸钠等物质,同时固体质量失重4.145%(质量分数),过氧化钠中氧元素为-1价,设参加反应的Na2O2和FeSO4的物质的量分别为3mol、1mol,1molFeSO4被氧化成Na2FeO4,化合价升高4mol,3mol过氧化钠完全反应变成-2价,则化合价降低6mol,化合价升降不相等,说明还有元素的化合价升高,根据化合价分析,钠、S元素化合价达到再根据,只能是氧元素被氧化,则固体质量减少的为氧气的质量,生成氧气的物质的量为:(78g/mol×3mol+152g/mol×1mol)×4.145%32g/mol
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