新型水处理剂——高铁酸盐
水处理剂高铁酸盐的改性研究
ｓ ｏ ｄ ｔ ｔｔ ｅ ｆ ｒａ ｅ — Ｂ — ｃ ｃｏｄ ｘｔｉ ｉ ｌ ｓｏ ｏ ｌｘ ｃ ｎ ｒｌ ａ ｅ ｔ ｅ ｆｒａ ｅ ｅｆｃ ｉｅｙ ａ ａｎ ａｎ ｔ ｉｈｅ ｅ ｈ ｗｅ ｈａ ｈ ｅｒ ｔ ｙ ｌ ｅ ｒｎ ｎｃｕ ｉｎ ｃ ｍｐ ｅ ａ ｅｅ ｓ ｈ ｅｒ ｔ ｆｅ ｔｖ ｌ ｎｄ ｍ ｉｔ ｉ ｈｅ ｈ ｇ ｒｒ — ｌ ａ ｅ ｔｍｅ ａ ａ ｅ ｇ ｏ ｔ ｉｉｙ， ｉ ｈ ｐ ｏ ｉ ｅ ｆ ｕ ｄａｉｎ ｆ ｒｆｒａ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌｙ ａ ｐｌｅ ｎ ｔｒｔｅ ｔ ｎ ． ｅ ｓ ｉ ｎｄ ｈ ｖ ｏ ｄ ｓａ ｌｔ ｗｈ ｃ ｒ ｖ ｄ ｏ ｎ ｔｏ ｏ ｅｒ ｔ ｒ ｃｉａ ｌ ｐ ｉ ｄ ｉ ｗａ ｅ ｒ ａｍｅ ｔ ｂ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｅｒ ｔ ｆｒａ ｅ； 一 ｃ ｃｏ ｅ ｔｉ ｉ ｌ ｓｏ ｏｍｐｅ ｍｏ ｆｃ ｔｏ ｙ ｌｄ ｘ ｒｎ；ｎｃｕ ｉｎ ｃ ｌｘ； ｄｉ ａｉｎ ｉ
ｏ ｅｒｔ ｅｏｅａ ｄ ａｔｒｉｃｕ ｅ ｙ卢 一ｃ ｃｏ ｅｔｉ ｅｅ ａ ａｙ ｅ ｈｏ ｇ ｈ ｓｃｌａ ｄｃ ｅ ｃ ｌｍｅｈ ｄ ． ｅｒｓ ｌ ｆｆｒ ｅｂ ｆｒ ｎ ｆｅ ｎ ｌｄ ｄｂ ａ ｙ ｌｄ ｘｒ ｗ ｒ ｎ ｌｚ ｄｔｒｕ ｈ ｐ ｙｉａ ｎ ｈ ｍｉａ ｔｏ ｓ Ｔ ｅｕｔ ｎ ｈ ｓ
ｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ｃ ｎｄｔｏ ｓ ｗｅｅ ｄｅｅ ｍｉ ｄ ｔ ｏ ｇ ｒｈｏ ｏ ｌ ｘ ｅ ｍ ｅ ｎ ｈｅｓｏ — ｅ ｅ ｓ ｉｉｆ ｃｉｎ ｏ ｉｉｎ ｆｃ ｎ－ ｒ ｐ ｔｏ ｏ ｉｉｎ ｒ ｔ ｒ ｎｅ ｈｒ ｕ ｈ ｏ ｒ ｔ ｇ ｎａ ｅ ｐ ｒ ｎｔａ ｄ ｔ ｌ ｗ －ｒｌ ａ ｅ ｄｓｎ ｅ ｔ ｉ ｏ ｃ ｎｄｔｏ ｓ ｏ ｏ －
分析高铁酸盐的制备、性质及在水处理中的运用
分析高铁酸盐的制备、性质及在水处理中的运用摘要：高铁酸盐是一种具有一定的氧化杀菌功效的水处理药剂，可广泛用于水和废水的处理，将水达到可使用的标准。
本文论述了高铁酸盐的制备方法，分析了通过对高铁酸盐用于水处理时发挥的化学性质及其应用现状，对于高铁酸盐在水处理行业的应用和推广奠定良好的基础，具有重要的意义。
关键词：高铁酸盐；化学性质；水处理；制备方法引言高铁酸盐具有强氧化性，它可以杀死大量的微生物，比普通杀菌药剂效果好，不会产生二次污染，且不会形产生对人体有害的物质，现阶段，我国很多的地方都采用高铁酸盐对水进行处理，因为这种药剂使用过程比较便捷，容易购买，需要配备的材料较少，节省了处理水的成本，让水二次使用，所以，这种药剂已经被广泛应用到了各个领域当中。
一、制备高铁酸盐的方法高铁酸盐制备的过程比较简单，其制备方式也有很多中，现阶段我国主要的制备方式一共有三种，第一种是电解法，对其使用原理进行分析，推算出其电解的化学方程式，然后根据化学方程式准备材料器具，进行制备；第二种制备方式是氧化法，运用次氯酸盐进行氧化；最后一种制备方式时熔融法，通过高温的作用，结合相关的化学药品进行高铁酸盐的制备。
1.熔融制备法这种制备方式相对来说比较简单，主要的制备理念就是对其进行温度的控制，通过高温的作用力，形成高铁酸盐。
但是这种制备方式危险性比较大，如果操作不当很容易发生危险。
在制备时，要将温度控制在360摄氏度左右，上下不超过10摄氏度。
并让其在碱性的环境中进行高温作业。
整个化学制备理念是，FeSO4或者Fe2O3结合Na2O2在高温的作用下，形成高铁酸盐。
采用这种方式来制备高铁酸盐，虽然操作起来简单，但却不好控制，除了需要控制好温度外，还要对制备的环境进行控制，空气的湿润程度等都会对制备结果产生影响。
2.氧化制备法这种氧化制备方式主要通过次氯酸盐的氧化作用来制备高铁酸盐，这种制备过程同样需要在碱性的环境下，先制备出Fe(OH)3，然后使其和NaClO还有NaOH 进行反应，生成Na2FeO4，最后让Na2FeO4和KOH反应生成高铁酸盐。
绿色氧化剂高铁酸盐及其在水处理中的应用
１ 高铁酸盐处理饮用水
１１ 饮 用 水 的杀菌 、 ． 消毒
高铁酸盐能够破坏细菌的细胞壁 、细胞膜 、 以
及细胞结构中的酶 。抑制蛋 白质及核酸的合成 。 阻 碍菌体 的生长和繁殖 ， 起到杀死细菌的作用。高铁
ｐ Ｈ为 ５ ． 件下 只需要 ０７ ｍｎ ｐ ９条 ． ｉ；Ｈ为 ７８条 件下 ， ７ ．
１２ ｇＬＫＦ Ｏ ， ／ ２ｅ ４则对藻类去除率可达 ９ ． ％。 １ｍ ７ ５ 水 ８ 中藻类总量下降两个数量幺 【 圾 。仅用 ０１ ｇ ． ｍ／ ４ Ｌ的
高铁酸盐 ， 就能明显提高聚合铝对含藻类水 的混凝 去 除率【 。另有研究表 明 ， 高铁酸盐刺激藻０ ／ ， ｍ Ｌ时 杀菌率增长不显著 ； 陈希天． 肖遥 ， 污水中细菌总数小于 １ ７ ｌ５ Ｌ 等四 ． ｘ 个／ ６ ｏ 时 。高铁 酸钾 的处 理 后 的污 水 细菌 总数 才 低于 １０ Ｌ 因此对严重污染的污水 ． ０ 个， ， 需要进行预处理 后再用高铁酸钾消毒。 １ 高铁酸盐应用于饮用水除藻 ． ２ 高铁酸钾有氧化絮凝作用 。 以去除水 中藻类 可 物质。 高铁酸盐 的氧化性直接导致了藻类细胞 的断 裂， 破坏 了藻类细胞外部鞘套 ， 造成细胞 内物质向 周 围介 质 的 释放 。 影 响 了藻类 的正 常段 殖 体 繁殖 而 方式 ， 从而达到杀灭藻类的作用［ １ ６ 。用高铁酸盐进 １ ７ 行预氧化 ， 可有效提高藻类 的去除率。投加 ８ ｇ ４ｍ ／
及 生活污水处理等环境 治理 方面研究的最新进展 。并对今后的研究进行 了展 望。 关键词 ： 高铁 酸钾 ； 水治理 ； 用 应
中图分类号 ：Ｑ１ １ 文献标志码 ： 文章编号 ：０ ８ １６ （０ ８０ －０ ６ ０ Ｔ ３ Ａ １０ — ２ ７２ ０ ）４ ０ １— ４
Na2FeO4为何有消毒杀菌作用
Na2FeO4为何有消毒杀菌作用高铁酸盐（钠、钾）是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的原子氧，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，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生态的Fe（OH）3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盐。
更为重要的是它在整个对水的消毒和净化过程中，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。
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诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫(CH3)3S)、氨气(NH3)等恶臭物质，将其转化为安全无味的物质。
由于高铁酸盐在整个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。
2原因高铁酸钠(Na2FeO4)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是+6高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、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诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫[(CH3)3S]、氨气(NH3)等恶臭物质，将其转化为安全无味的物质。
由于高铁酸盐在整个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。
高铁酸钠Na2FeO4,是一种新型净水剂,由于过多使用氢氧化铝会导致老年痴呆,故用它杀菌作用： (FeO4)2- + 8H+ + 3e→ Fe3+ + 4H2O 把细菌氧化起到杀菌作用还原产物Fe3+可以水解生成Fe(OH)3胶体，吸附杂质净水：Fe3+ +3H2O→ Fe(OH)3+3H+3电解法制备以铁为工作电极，通过电解NaOH溶液(12．0mol·L^-1)制备高铁酸钠，在体系温度为20-50℃，电流密度为500-2000A·m^-2条件下，探讨了超声作用对高铁酸钠反应速率的影响．实验结果表明，超声能够提高高铁酸钠的生成速率；超声作用的效应随着操作电流密度的增加而增强，在实验条件下，40℃时超声作用对高铁酸钠生成的影响最大．4次氯酸盐氧化法制备采用次氯酸盐氧化法,在10.00 mL质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入5.5 g 氢氧化钠和0.70 g硫酸铁,可制备摩尔浓度（物质的量浓度）为0.01 mol/L的高铁酸钠。
高铁酸盐(Ⅵ)在水处理中的应用
的产率有显著的影响。文献中得到的最大产率为 40% ，电流强度 为 3 mA / cm2 ，电解液温度为 30 ℃ 。同时研究还发现阳极材料中
的碳含量增加有助于产率的增加。
1． 3 湿法化学法［7］
湿法化学法是在强碱性条件下将三价铁离子溶液氧化为高
摘 要： 对高铁酸盐这一双功能水处理剂的制备方法及其在水与污水处理中的一些应用作了介绍，指出高铁酸盐在水溶液中同时
具有很好的消毒和絮凝作用，由于高铁酸盐制备的困难和比较差的稳定性，目前还没有在工业上规模化应用，为拓展这类化合物
在水处理上应用，提出了今后研究应关注的要点。
关键词： 双功能水处理剂，高铁酸盐，水处理
铁酸根离子溶液。由于高铁酸根溶液非常容易分解 Nhomakorabea因此要得到
固体产物需要一个十分严格的沉淀、洗涤和干燥的过程。即使在
饱和碱溶液中高铁酸盐也具有非常高的溶解度，因此在分离过程
中常常会得到含有碱的固体产物，这使制备高纯度铁酸盐产品非
常困难。文献［8］报道的湿法化学合成中得到的产物纯度为质量
百分比 41． 8% 。
湿法化学法从 20 世纪 50 年代就已经开始研究，这一方法主
要步骤是在氢氧化钠存在的条件下将三氯化铁用次氯酸钠氧化
为高铁酸盐，再加入氢氧化钾将高铁酸钠从溶液中沉淀出来。其
基本反应方程式如下： Fe3 + + 3OH － →Fe（ OH） 3
2Fe（ OH） 3 + 3NaClO + 4NaOH→2Na2 FeO4 + 3NaCl + 5H2 O Na2 FeO4 + 2KOH→K2 FeO4 + 2NaOH
高铁酸盐在水中具有多种功能的绿色氧化剂
ECOLOGY区域治理高铁酸盐：在水中具有多种功能的绿色氧化剂*沈阳航空航天大学能源与环境学院 田禹，于航摘要：工业化和城市化的快速发展使我国经济实力迅猛提升，但是随之也出现了许多问题，环境问题就是其中最为严重的一个，各种污染物被排放到环境中，对人类的健康造成了很大的威胁[1]。
高铁酸盐作为一种具有氧化、消毒和吸附混凝等多功能的绿色水处理剂，在环境修复中具有广阔应用前景。
本文主要介绍了高铁酸盐的水处理技术研究进展，以及高铁酸盐的氧化新兴有机污染物的优势，并对未来的研究方向进行了展望。
关键词：高铁酸盐；多功能；研究方向中图分类号：V312+.2 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）39-0126-0001目前，氧化法是解决污染的主要方法。
高铁酸盐作为一种新兴的氧化剂，同时具备氧化、吸附、混凝、消毒以及提高污泥脱水率等多种功能，既可以用于预氧化阶段，又可以用于混凝处理阶段，同时还能够去除水体中存在的天然有机物（NOM）以及无机物[2]。
高铁酸盐包括Fe(VI)、Fe(V)、Fe(IV)，Fe(VI)高铁酸盐极易溶于水，在水中一旦获得电子，就会被还原成中等价态而且更具活性的Fe(Ⅴ)和Fe(Ⅳ)的高铁酸盐物种，并最终形成Fe(Ⅲ)物种。
水溶液中的Fe(Ⅲ)主要以(FeOH)3形态存在，是一种絮凝剂，不但可以吸附有机污染物絮凝沉积从而增加有机污染物的去除效果，还可以吸附水体中的微生物、胶体颗粒和重金属，以达到净水效果[3]。
Fe(VI)对水源的处理已经显示出超过99.9％的总大肠杆菌的灭活率，结果表明，Fe(VI)可以在较宽pH范围内以低剂量或在短接触时间内就可导致大肠杆菌DNA聚合酶的氧化，进而产生不可逆的灭活性[3]。
高铁酸盐与臭氧不同，高铁酸盐不与溴离子反应，不易形成致癌的溴酸根离子[4]。
斑马鱼胚胎死亡试验表明，高铁酸盐的氧化产物并不会对水体造成二次污染。
高铁酸盐可以快速杀灭大肠杆菌，并可以有效破坏污泥结构，提高污泥脱水性能[5]。
新型水处理剂——高铁酸盐
，一
例６发 射 卫 星 的火 箭 通 常 用肼 （ ４ ． Ｎ Ｈ ）作燃 料 ，
用 Ｎ 氧 化剂 ，燃 烧 过 程 中无 污染 物 生 成 ，现 已 Ｏ作
知 ： ２ ２ ２）２ Ｏ（ Ｎ（ Ｏ（＝ Ｎ ２ ＋ ｇ ；Ａ ＝ ７２Ｊ ｌ ＮＨ（ Ｈ ６ ．ｋ／ ２４ ｍｏ ￣ ＋ ２ Ｎ （ ２ ２ ； Ｈ － ３ ｋ／ ｌ则 ｌ ｌ 在 Ｏ（ ２ ＝ ＋ Ｈ Ｏ（ Ａ ＝ ５ ４ Ｊｍｏ， ｍｏ肼
足量 的Ｎ Ｏ 中燃 烧时 放 出的 热量 为（ ）
Ａ．０１１ ｌ Ｂ．７２ Ｊ Ｃ．３ ｋ ６ ．７（ Ｊ ６ ．ｋ ５４ ｊ Ｄ．６ ．ｋ ５ ７６ Ｊ
时反应 式 ： ｕ Ｏ （ ＝ ｕ （ｑ＋ Ｏ （ ） ＝ Ｑ ｋ／ Ｃ Ｓ ）Ｃ ａ ）Ｓ ａ ；ＡＨ － Ｊ ｓ ｑ
用作 水处理 剂 时 ，高铁 酸盐 有 以下特 点 ：
①高铁酸盐 （ 、钾 ）是六价铁盐 ，具有很强 钠 的氧化性 ，溶 于水 中能 释放 大量 的原 子 氧 ，从 而非
常有 效 地杀 灭 水 中 的细 菌和 病 毒 ，具有 杀 菌 力 高 、
快 速 的特 点 。试 验 结 果 证 明 ， 若 水 源 中 细 菌含 量
ｍｌ ， ｏ ① 胆矾分解的反应式Ｃ Ｓ ＨＯｓ Ｃ Ｓ ） ｕＯ ・ ２（＝ ｕ Ｏ（＋ ５ ） ｓ ５ ２（ ；ＡＨ ＋ ２ ／ ｏ ， ②得 ：ｕ０ ＂ＨＯｓ Ｈ０１ ＝ Ｑｋ ｍ ｌ ①＋ ） Ｊ ＠ Ｃ Ｓ ４ ２（ ５ ）
， 一 ＝
解 析 ：将Ｎ ｇ ２ ２（ ＝ Ｎ ２（ ； ２（）＋ ０ ２ ０ ｇ ）
２ ５ ７６ Ｊ ｏ，答 案为 Ｄ — ６． ／ ｌ ｋｔ ｏ 。
新高考化学一轮复习情境命题系列(三)——高铁酸盐学案
情境命题系列(三)——高铁酸盐高铁酸盐(钠、钾)是六价铁盐,有效成分是高铁酸根(Fe),Fe中铁呈+6价,具有强氧化性,能通过氧化作用进行消毒。
还原产物是Fe(OH)3,在溶液中呈胶体,能将水中的悬浮物聚集形成沉淀。
因此,高铁酸盐具有氯气和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的净水效果,是一种新型的净水剂。
制法:Fe(OH)3或Fe2O3与一些氧化剂在碱性条件下反应。
以钠盐为例:3NaClO+10NaOH+2Fe(NO3)32Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。
命题角度1:高铁酸盐电池1.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是( )A.放电时负极反应为3Zn-6e-+6OH-3Zn(OH)2B.充电时阳极反应为Fe(OH)3-3e-+5OH-Fe+4H2OC.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原D.充电时阴极溶液的碱性减弱【解析】选D。
根据电池的总反应可知,高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子,电极反应式为3Zn-6e-+6OH-3Zn(OH)2,A正确;充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应,即反应为Fe(OH)3-3e-+5OH-Fe+4H2O,B正确;放电时正极反应为Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3+5OH-,每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原,C正确;充电时,阴极上电极反应式为Zn(OH)2+2e-Zn+2OH-,生成氢氧根离子,所以阴极附近溶液碱性增强,D错误。
命题角度2:与高铁酸盐有关的流程2.高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种新型多功能水处理剂,其生产工艺流程如下:已知:K2FeO4在水溶液中易发生反应:4Fe+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,下列说法不正确的是( )A.步骤③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2B.步骤④中Na2FeO4转变为湿产品是因为K2FeO4溶解度更小C.步骤⑤中的洗涤剂可用CH3COOK和异丙醇来配制D.配制90% Fe(NO3)3溶液必需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒【解析】选D。
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新型水处理剂——高铁酸盐作者：张新中来源：《化学教学》2007年第08期文章编号：1005－6629(2007)08－0076－03中图分类号：G632.479 文献标识码：B1702年，德国化学和物理学家Georg Stahl最先发现并报道了高铁酸盐，随后对高铁酸盐的研究一直没有中断过。
1897年在实验室中合成出高铁酸钾。
20世纪70年代以后，高铁酸盐被开发成一种非氯的新型高效饮水消毒剂和水处理剂，国内外均作过较多的报道。
用作水处理剂时，高铁酸盐有以下特点：①高铁酸盐（钠、钾）是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的细菌和病毒，具有杀菌力高、快速的特点。
试验结果证明，若水源中细菌含量未超过20万一30万个／mL时，用浓度6mg／L的高铁酸钾处理30min，即可基本上将细菌杀死，水中残存的细菌含量小于100个／mL，达到饮用水质的标准。
②高铁酸盐自身被还原成新生态的Fe(OH)3，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盐。
③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，它还可迅速有效地去除废水中的有机污染物、重金属离子以及使废水脱色、脱臭，还可以控制冷凝循环水中生物粘垢的形成。
高铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫[(CH3)3S]、氨气(NH3)等恶臭物质，将其转化为安全无味的物质。
由于高铁酸盐在整个pH值范围都具有极强的氧化性，因而用于淤泥除臭处理是较为理想的方法。
④高铁酸盐在整个水的消毒和净化过程中，不会产生三氯甲烷等任何对人体有害的物质，不会引入有害生物体的二次污染。
⑤高铁酸盐适用的pH范围比含氯药剂宽，处理后的水无嗅无味，口感好，而且成本也低于其它净水剂。
因此，高铁酸盐是当今理想的多功能水处理剂，被科学家们公认为绿色消毒剂。
作为一种新型水处理剂，相信在不久的将来高铁酸盐一定会取代含氯药剂的地位。
除此以外，高铁酸钾在其它领域也有重要用途：是制造高性能、寿命长的环保型电池的重要原料，并具有制造成本低、废弃时对环境友好，以及再充电可达75%电量等优点。
高铁酸盐自发现以来一直有人从事其实验室的制备及工业化生产研究，但迄今仍没有形成人们所认可的成熟工艺。
这主要是因为高铁酸盐的制备方法比较复杂，操作条件相对较苛刻，工业生产成本很高，尤其是产品回收率偏低，稳定性差，失去了价格竞争优势，这也就极大地限制了它的生产和应用，故而现今市场上基本没有这种产品。
近年来，围绕高铁酸盐的命题越来越多，主要表现在以下三个方面：1 围绕高铁酸盐的制备命题例１、近年来研究表明，高铁酸盐在能源、环境保护等方面有着十分广泛的用途。
我国学者提出在浓NaOH溶液中用电化学方法来制备高铁酸盐[FeO ]，电解装置如图所示，阳极发生的电极反应为__________________，阴极发生的电极反应为____________________，总电解反应离子方程式为______________；电解一段时间后，收集到的某种气体为3.36L（已换算成标准状态），那么获得的高铁酸钠的物质的量为___________，阳极区周围溶液的pH________（升高、降低或不变）。
[解析]：由图知，铁是活泼阳极，失去电子被氧化，根据题中信息判断，在浓NaOH溶液中阳极的氧化产物应为FeO ，铁元素由0价升高到＋6价失去6e-，电极反应式右边带2个单位负电荷，左边应补充8OH-，同时生成4H2O：Fe+8OH--6e-=Fe +4H2O；阳极消耗了OH-，所以阳极周围溶液的pH降低。
阴极是水电离出的H+得到电子被还原，生成H2同时留下OH-。
答案：Fe+8OH--6e-=FeO +4H2O；6H2O+6e-=3H2↑+6OH-；Fe+2H2O+2OH-=3H2↑+FeO ；0.05mol；降低例2、高铁（VI）酸盐是新一代水处理剂，其制备方法有次氯酸盐氧化法（湿法）：该法是在碱性溶液中，利用次氯酸盐氧化三价铁盐，试写出并配平这一离子反应方程式____________________。
[解析]：根据题给信息可知反应物有：Fe3+、OH-、ClO-，生成物有FeO ，再根据氧化还原反应原理可推出ClO-的还原产物为Cl-，从而可写出离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO +3Cl-+5H2O。
例3、A通常存在于钢铁中，它是由甲、乙两种化合物组成的混合物，甲和乙的含量、结构、分布对钢性能影响很大，使钢硬而脆，不宜进行机械加工。
已知：（1）甲和乙的组成元素相同，均由两种常见元素的原子以最简整数比构成的化合物，其相对分子质量分别为124、180。
（2）C、D、H、I、J常温下为气体，H、I、J为单质，D是一种红棕色气体。
（3）反应②为制备理想的绿色水处理剂Na2FeO4（高铁酸钠）的一种方法。
（图中部分生成物没有列出。
）请填写以下空白：⑴写出C的电子式_______________。
⑵写出反应①的化学方程式_______________。
反应②的离子方程式_______________。
⑶甲和乙的化学式分别为________、______，若A中组成元素的物质的量之比为4∶9，则乙在A中的物质的量分数为___________。
[解析]：本题将高铁酸钠的制备融于无机推断题中，使学生在不知不觉中了解了制备高铁酸钠的一种方法。
由题意知，A通常存在于钢铁中，则为碳和铁两种元素组成的混合物，根据甲、乙的相对分子质量为124、180，可推出甲、乙分别为Fe2C、Fe3C。
根据C为气体且能与Na2O2反应，可知C为CO2，从而可知气体H为O2，G为Na2CO3。
D是一种红棕色气体，则D是NO2，进而可以确定B是HNO3，则E是水，F是Fe(NO3)3。
根据E（H2O）+LI（单质气体）+J（单质气体）+K以及最后生成Na2FeO4，可确定L是NaCl，则K是NaOH， J是Cl2， I是H2。
由J（Cl2）+K（NaOH）→L（NaCl）+M可知M为NaClO。
根据K（NaOH）+F[Fe(NO3)3]→N，可以确定N是Fe(OH)3。
Fe(OH)3在OH-存在下被ClO-氧化得FeO 。
答案：⑴2 围绕高铁酸盐的净水、消毒命题例4、有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl3等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。
目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。
下列物质不能作自来水消毒剂的是（）A.明矾B.二氧化氯C.臭氧D.高铁酸钠( Na2FeO4)[解析]：自来水消毒的原理是利用强氧化性将细菌和病毒杀死，因此能作自来水消毒剂的物质必须具有强氧化性，明矾只具有净水作用，故答案为A。
例5、高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强、无二次污染的绿色处理剂。
工业上是先制得高铁酸钠溶液，然后在低温下将高铁酸钠溶液蒸干。
湿法制备的主要反应方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe 3Cl-+5H2O干法制备的主要反应为：2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
下列有关说法不正确的是()A．高铁酸钾中铁显+3价B．湿法制备的反应方程式中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2C．干法中每生成1 mol Na2FeO4转移4 mol电子D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的H2S、NH3等，生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质[解析]：根据结构可知高铁酸钾中铁显+6价，故A错。
湿法制备中氧化剂和还原剂分别为ClO-、 Fe(OH)3，根据方程式可知它们的物质的量之比为3∶2，故B正确。
干法中化合价升高的有铁元素和氧元素，由方程式可知每生成1 mol Na2FeO4共转移电子：4mol+1mol=5mol，故C错。
由于K2FeO4具有强氧化性，故可以氧化水中的还原性物质，还可以消毒杀菌，它的还原产物 Fe(OH)3 还能吸附水中的悬浮杂质，故D正确。
所以答案为A、C。
例6、高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型的消毒净水剂。
下列关于高铁酸钠性质叙述不正确的是 ( )A．氧化性比三氯化铁强B．与加明矾效果相同C．既杀菌又能沉降泥沙D．与通氯气效果相同[解析]：明矾处理水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3+3H+， Al(OH)3能吸附水中的悬浮物，从而达到净化水质的目的。
氯气处理水的原理是Cl2+H2O=HCl+HClO， HClO具有强氧化性，能杀灭水中的细菌和病毒。
高铁酸盐（钠、钾）是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的细菌和病毒，而且高铁酸盐自身被还原成新生态的Fe(OH)3，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。
因此正确答案为B、D。
3围绕高铁酸盐电池命题例7、（2005·江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列叙述不正确的是()A．放电时负极反应为：Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO +4H2OC．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强[解析]：本题考查了原电池、电解池的有关知识，放电时，装置为原电池，Zn作负极，充电时，装置为电解池，阳极发生氧化反应，所以A、B是正确的。
放电时，正极反应为： FeO +4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，故电极附近溶液的碱性增强，正极所发生的反应为还原反应而不是氧化反应，故C错。
所以答案为C。
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