中考题：高铁酸钠是高效多功能的水处理剂

【中考题原创】

高铁酸钠是高效多功能的水处理剂

湖北省石首市文峰中学刘涛

【背景资料】高铁酸钠是一种能氧化、杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂，其中铁元素的化合价为＋6，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的氧原子，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。与此同时，自身被还原成新生态的Fe(OH)?，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物。实验证明，由于其强烈的氧化和絮凝共同作用，高铁酸盐的消毒和除污效果，全面优于含氯消毒剂和高锰酸钾，在消毒和净水过程中，不产生任何对人体有害的物质。高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。

知识链接：高铁酸钠（Na2FeO4）被广泛应用于自来水净化，它集吸附、凝聚、杀菌等功能于一体。高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、高效絮凝、优良的杀菌作用以外，它还迅速有效地去除淤泥中的臭味物质。高铁酸盐除臭主要是氧化掉硫化氢、甲硫醇、氨气等恶臭物质，将其转化为安全无味的物质。由于高铁酸钠在整个pH值范围都具有极强的氧化性，因而对于淤泥除臭处理是较为理想的方法。

【中考原创题】

1．高铁酸钠（Na2FeO4）是一种“绿色环保高效”的饮用水消毒剂，新型净水剂，杀菌消毒效果均优于目前使用的氯气。高铁酸钠中铁元素的化合价为（）

A．＋2 B．＋3 C．＋5 D．＋6

2．关于物质高铁酸钠（Na2FeO4），下列说法正确的是（）

A．高铁酸钠中含有7个原子

B．铁酸钠是由三种元素组成的化合物

C．高铁酸钠中铁元素的质量分数为40%

D．高铁酸钠中铁、氧元素的质量比为1:4

3．铁酸钠Na2FeO4）是一种新型高效的水处理剂。下列有关高铁酸钠的说法正确的是（）A．属于氧化物

B．钠、铁、氧三种元素质量比是2:1:4

C．铁元素化合价为＋6

D．由两种金属和一种非金属组成

4．高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型高效的水处理剂。下列有关高铁酸钠的说法正确的是（）

A．属于有机化合物B．由一种金属元素和两种非金属元素组成

C．铁元素的质量分数为33.73% D．钠、铁、氧三种元素质量比是2:1:4

5．用高铁酸钠（Na2FeO4）对江湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知获得高铁酸钠的反应为Fe2O3＋mNa2O2＝nNa2FeO4＋Na2O，下列说法中正确的是（）

A．该反应中，铁元素的化合价由＋3价升高到＋6价

B．该反应涉及的物质都是氧化物

C．化学计量数m＝n

D．反应前后原子发生了改变

6．高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。

⑴Na2FeO4中铁元素的化合价是价，Na2FeO4具有较强的（填“氧化性”或“还原性”）。

⑵用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的铁离子可以净水，三个铁离子的符号为。

⑶工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO＝2 ＋5 ＋9 。

7．高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。它是由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得的，同时还生成硝酸钠和氯化钠等。

⑴写出制取高铁酸钠的化学方程式：；

⑵在制取高铁酸钠的反应中元素被氧化；

⑶高铁酸钠之所以有净水作用，除杀菌外，另一个原因是。

8．自来水厂净水过程示意图如图。请回答下列问题：

⑴除去水中固态杂质的设备是（填序号）

A．过滤池B．吸附池C．清水池

⑵吸附池中利用了活性炭所具有的很强的_____性，该过程属于____（填“物理”或“化学”）变化。

⑶生活中可以用________区别硬水和软水，常采用_________的方法降低水的硬度。

⑷通常向清水池投放高铁酸钠（化学式为Na2FeO4）杀菌消毒，高铁酸钠中铁元素的化合价为；高铁酸钠（Na2FeO4）被广泛应用于自来水净化消毒，其原理为：4Na2FeO4＋10____＝4Fe(OH)3（胶体）＋3____＋8NaOH（请将化学方程式补充完整）。

⑸我国有关部门规定，经上述流程净化后进入用户的饮用水含铁＜0.3mg?L-1，含铜＜1.0mg ?L-1，…．其中的“铁、铜”指的是（填序号）

A．原子B．分子C．元素

9．高铁酸钠（Na2FeO4）是常用的一种“绿色、环保、高效”的消毒剂。

⑴已知Na2FeO x,的相对分子质量为166，则x的值为。

⑵g的高铁酸钠中含有4.6g的钠元素。

10．高铁酸钠（Na2FeO4）是一种高效多功能水处理剂，工业上常采用次氯酸钠（NaClO）氧化法生产，反应原理用化学方程式表示为：3NaClO＋2Fe（NO3）3＋10NaOH＝2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O。

⑴次氯酸钠（NaClO）中C l元素的化合价为。

⑵高铁酸钠（Na2FeO4）中铁元素和氧元素的质量比为（填最简比）。

⑶现要制得830kg含杂质20%的高铁酸钠，至少需要次氯酸钠的质量是多少？（列式计算）

11．高铁酸钠（Na2FeO4）是一种高效多功能水处理剂,工业上常采用次氯酸钠（NaClO）氧化法生产，反应原理用化学方程式表示为3NaClO＋2Fe（NO3）3＋10NaOH＝2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O。（NaClO的相对分子质量为74.5；Na2FeO4的相对分子质量为166）。

⑴在Fe（NO3）3中，铁元素和氮元素的质量比为（填最简比）。

⑵现称取44.7 g次氯酸钠,最多能制得高铁酸钠的质量是多少?（列式计算）

参考答案

1～5．D、B、C、C、A；

6．⑴＋6；氧化性；⑵3Fe3＋；⑶Na2FeO4；H2O；NaCl。

7．⑴2Fe（NO3）3＋16NaOH＋3Cl2＝2Na2FeO4＋6NaNO3＋6NaCl＋8H2O；⑵Fe（或铁）；

⑶Fe3＋可发生水解，生成Fe（OH）3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果。

8．⑴A；⑵吸附；物理；⑶肥皂水；煮沸；⑷H2O；O2；⑸C。

9．⑴4；⑵16.6。

10．⑴＋1；⑵7:8。⑶447kg。

11．⑴4:3；⑵最多能制得高铁酸钠的质量为66.4 g。