Question

鐵及其化合物在生產、生活中存在廣泛用途，完成下列填空。
（1）如圖所示為鐵元素在周期表中的信息，方格中“55.85”的意義為：     。鐵原子核外有       種運動狀態不同的電子。

（2）二茂鐵[Fe(C₅H₅)₂]是一種有機金屬化合物，熔點172℃，沸點249℃，易升華，難溶于水易溶于有機溶劑。二茂鐵屬于         晶體；測定表明二茂鐵中所有氫原子的化學環境都相同，則二茂鐵的結構應為圖中的    （選填“a”或“b”）。

（3）綠礬（FeSO₄·7H₂O）可用于治療缺鐵性貧血，其水溶液露置于空氣中會變質，
寫出發生變質反應的離子方程式              。
（4）無水FeCl₃是水處理劑，遇潮濕空氣即產生白霧，易吸收空氣中的水分成為結晶氯化鐵(FeCl₃·6H₂O)。制備無水FeCl₃的試劑是               。
（5）高鐵酸鹽也是常用的水處理劑。高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）可用如下反應制備：
2FeSO₄ + 6Na₂O₂ → 2Na₂FeO₄ + 2Na₂O + 2Na₂SO₄ + O₂↑，若生成2mol Na₂FeO₄，則反應中電子轉移的物質的量為           mol。
（6）高鐵酸鹽可將水體中的Mn²⁺氧化為MnO₂進行除去，若氧化含 Mn²⁺ 1mg的水體樣本，需要1.2 mg/L高鐵酸鉀         L。

Answer 1

（1）鐵元素的相對原子量（或鐵元素的原子量）（1分）    26種（1分）
（2）分子晶體（1分）  b（1分）
（3）12Fe²⁺+ 6H₂O + 3O₂ → 8 Fe³⁺+ 4Fe(OH)₃（2分）
（4）鐵和氯氣（2分）
（5）10mol（2分）
（6）2 L （2分）

解析試題分析：（1）55.85表示鐵元素的相對原子量（或鐵元素的原子量）；鐵元素核外電子數是26，所以鐵原子核外有26種運動狀態不同的電子。
（2）二茂鐵[Fe(C₅H₅)₂]是一種有機金屬化合物，熔點172℃，沸點249℃，易升華，難溶于水易溶于有機溶劑，這說明二茂鐵屬于分子晶體；由于二茂鐵中所有氫原子的化學環境都相同，這說明分子的結構對稱，因此二茂鐵的結構應為右圖中的b。
（3）亞鐵離子具有還原性易被氧化，所以發生變質反應的離子方程式為12Fe²⁺+ 6H₂O + 3O₂ → 8 Fe³⁺+ 4Fe(OH)₃。
（4）FeCl₃遇潮濕空氣即產生白霧，易吸收空氣中的水分成為結晶氯化鐵(FeCl₃·6H₂O)，因此一般不通過復分解反應制備氯化鐵，所以制備無水FeCl₃的試劑是鐵和氯氣。
（5）根據反應式可知，反應中鐵元素的化合價從+2價升高到+6計算，失去4個電子。另外過氧化鈉中氧元素的化合價從－1價升高到0價，失去1個電子，則生成1mol氧氣轉移2mol電子，所以若生成2mol Na₂FeO₄，則反應中電子轉移的物質的量為2mol×4＋2mol＝10mol。
（6）反應中錳元素的化合價從+2價升高到+4價，失去2個電子。而鐵元素的化合價從+6價降低到+3價，所以根據電子得失守恒可知，若氧化含 Mn²⁺ 1mg的水體樣本，設需要1.2 mg/L高鐵酸鉀溶液的體積為V，則×3＝×2，解得V＝2L。
考點：考查核外電子排布、晶體類型判斷、氧化還原反應的應用以及計算