《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

18.(2024.湖南张家界模拟)Na₂FeO₄具有强氧化性,是一种新型的绿色非氯净水消毒剂,碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)₃。可用Fe(OH)₃与NaClO在强碱性条件下制取,某实验小组利用如图所示实验装置,制取Na₂FeO₄并验证其处理含CN⁻废水的能力。
　　　　　　
　　I.制取Na₂FeO₄。
　(1)仪器D的名称为______。洗气瓶B中盛有的试剂为______。
　实验开始，先打开分液漏斗______（填“A"或“C")的活塞。
　(2)写出大试管中发生反应的离子方程式:______________________。
　　(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失,得到紫色溶液时,停止通入Cl₂。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有
Cl₂＋2OH⁻ ===Cl⁻＋ClO⁻＋H₂O、____________________________。
　　II.模拟并验证Na₂FeO₄处理含CN⁻废水的能力。
　　(4)取一定量Na₂FeO₄加入试管中,向其中加入10mL0.2mol·L⁻¹的NaCN溶液,CN⁻被氧化为CO₃²⁻和N₂。充分反应后测得试管中仍有Na₂FeO₄剩余,过滤。向滤液中加入足量BaCl₂溶液,生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀0.3546g。
　①配制0.2mol·L⁻¹的NaCN溶液,需要的玻璃仪器有______（填字母）。
　　　　
　　②计算:NaCN溶液中CN⁻的去除率为______。

答案：
(1)(球形)干燥管 饱和食盐水 C
(2)2MnO₄⁻+16H⁺+10Cl⁻ = 2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O
(3)2Fe(OH)₃+3ClO⁻+4OH⁻ = 2FeO₄²⁻+3Cl⁻+5H₂O
(4)①ADEF ②90%
解析：
(1)仪器D为球形干燥管。洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体中的氯化氢。因为实验中需要保持碱性环境，因此先向Fe₂(SO₄)₃溶液中加入NaOH溶液，然后通入Cl₂，所以先打开分液漏斗C的活塞。
(3)结合化合价升降总数相等、原子守恒、电荷守恒可写出制取Na₂FeO₄的离子方程式：2Fe(OH)₃+3ClO⁻+4OH⁻ = 2FeO₄²⁻+3Cl⁻+5H₂O。
(4)①溶液配制需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、50 mL容量瓶、玻璃棒。②n(BaCO₃)=0.3546 g / 197 g·mol⁻¹ = 0.0018 mol，所以CN⁻的去除率为0.0018 mol / (0.2×10×10⁻³ mol)×100% = 90%。