Question

【题目】铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途。

(1)基态铁原子电子排布式为___，自然界中存在的54Fe和56Fe，它们互称为__。

(2)将铁片放入冷浓硫酸中，片刻后将铁片移入硫酸铜溶液中，发现铁片表面无明显变化，原因是___。通常证明某溶液中含Fe3+的实验步骤是__。

(3)SO2有强还原性，写出其与FeCl3溶液反应的离子方程式___。若有0.4molFeCl3发生反应，则需要标准状况下的SO2__升。

(4)发黄的深井水通常含Fe3+，若向水中加入Na2CO3溶液，则产生红褐色沉淀和无色无味的气体。写出相应的离子方程式___。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2 同位素 钝化 取样滴加KSCN溶液，出现血红色，证明含Fe3+ SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+ 4.48 2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑

【解析】

(1)铁元素为26号元素，所以基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；54Fe和56Fe为铁元素的不同核素，互为同位素；

(2)铁单质在冷的浓硫酸中发生钝化，形成致密氧化膜，阻止了铁与铜离子的反应；Fe3+可以和KSCN溶液反应显红色，检验Fe3+可取样滴加KSCN溶液，出现血红色，证明含Fe3+；

(3)Fe3+具有较强氧化性，SO2具有强还原性，所以铁离子可以将SO2氧化成SO，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+；根据离子方程式可知当0.4mol FeCl3发生反应时需要0.2molSO2，标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L；

(4) Fe3+水解使溶液显酸性，CO水解使溶液显碱性，产生红褐色沉淀和无色无味的气体说明Fe3+和CO发生双水解，离子方程式为2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。