铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。(1)自然界一共存在四种稳定的铁原子,分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe,其中58Fe原子中子数与质子数之差为

铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。(1)自然界一共存在四种稳定的铁原子,分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe,其中58Fe原子中子数与质子数之差为

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铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。

(1)自然界一共存在四种稳定的铁原子,分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe,其中58Fe原子中子数与质子数之差为___________。
计算铁元素的近似相对质量的计算式为:54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%,其中a1%、a2%……是指各同位素的____________________。
(2)铁原子中有______种能量不同的电子,铁原子次外层的电子云有_____种不同的伸展方向。
(3)与铁同周期的主族元素中,最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为________________________________。
(4)要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验,铁片应置于_________极,电解质溶液是____________________。
(5)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+,配平制取高铁酸钠的化学方程式:
___Fe(NO3)3 + ___NaOH + ___Cl2 →___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O
高铁酸钠除了能消毒杀菌外,还能吸附水中的悬浮物,其原因是______________________。
(6)0.03mol的铁加到过量的HNO3中,加热,铁完全溶解,若生成NO、NO2的混和气体共1.12L(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体全部溶于水生成HNO3,则通入O2的体积________________L。  
答案
(1)6   丰度(各1分)
(2)7    9(各1分)
(3)KOH + HBrO4 →H2O + HBrO4  (2分)
(4)阴   ZnCl2(Zn 的盐溶液都可以) (各1分)
(5)2  16  3  2  6  6  8 ;  Fe3+水解,吸附溶液中的杂质(各1分)
(6)0.504L( 2分)
解析

试题分析:(1)58Fe原子中,质子数为26,中子数为32,两者之差为6。a1%、a2%……是指各同位素的在自然界中的原子百分含量,即丰度。
(2)根据铁原子的核外电子排布式可知中有7种能量不同的电子,铁原子次外层的电子即第3电子层,电子云有9种不同的伸展方向。
(3)与铁同周期的主族元素中,最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的化合物是氢氧化钾与酸性最强的化合物 HBrO4,反应的化学反应方程式为KOH + HBrO4 →H2O + HBrO4
(4)要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验,铁片应置于阴  极,电解质溶液是ZnCl2(Zn 的盐溶液都可以)。
(5)根据化合价升降总数相等,进行配平。高铁酸钠除了能消毒杀菌外,还能吸附水中的悬浮物,其原因是 Fe3+水解,吸附溶液中的杂质。
(6)NO2、NO的混合气体为0.05mol,与 O2混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸,则铁提供的电子物质的量等于氧气获得到达电子到达物质的量,铁失去电子变成三价铁离子,失电子为0.09mol,故氧气物质的量为0.09/4mol,体积为0.504L。
举一反三
工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式                          。步骤①中加入足量铁屑的目的是              
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。

(3)步骤②的离子方程式是                            ,所得副产品主要 是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是                     
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:

上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g/mol)需要标准状况下的乙烯        m3
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在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2 mol•L-1和1.5 mol•L-1,现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是
A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8 mol
B.反应后产生13.44 L H2(标准状况)
C.反应后溶液中Fe2和Fe3物质的量之和为0.9 mol
D.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体

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在FeCl3和CuSO4溶液中加入过量的铁粉,经过滤后测定反应前后溶液的质量不变(不计过滤损失)。则原来溶液中FeCl3和CuSO4的物质的量之比为
A.1∶1B.2∶1C.1∶7D.2∶7

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草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析试剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。草酸亚铁在隔绝空气时加热能够分解,兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行了实验和探究。(已知:CO能与氯化钯[PdC12]溶液反应生成黑色的钯粉。)
(1)将草酸亚铁分解的气体产物依次通过澄清石灰水和氯化钯溶液,观察到澄清石灰水变浑浊,氯化钯溶液中有黑色物质生成。说明气体产物中有               。(填化学式)
(2)探究草酸亚铁分解得到的黑色固体产物中铁元素的存在形式。
【发现问题】
草酸亚铁分解后得到的黑色物质是什么?
【提出假设】
猜想1:           ;猜想2:FeO;猜想3:FeO和Fe的混合物。
【实验方案】
限选试剂:盐酸、氯水、CuSO4溶液、KSCN溶液、蒸馏水。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量                 ,充分振荡。
若溶液颜色明显改变,
且有红色固体生成。
有Fe存在。
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水将固体洗涤至洗涤液呈无色。
 
 
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加过量盐酸,静置后取上层清液,               
                                  
                       
                  
有FeO存在。
 
【反思提升】
经兴趣小组讨论分析认为:草酸亚铁直接分解所得固体产物应该是FeO,而最终固体产物中还含有Fe是因为                                              (写化学方程式)。
(3)根据实验探究和反思,写出草酸亚铁在隔绝空气时加热直接分解的化学方程式                              
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下列关于Fe2和Fe3的叙述中。错误的是
A.Fe2的水溶液为浅绿色
B.Fe3的水溶液为黄色
C.Fe3具有氧化性,Fe2具有还原性
D.Fe3溶液中滴入含SCN的溶液,立即出现红色沉淀

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