Question

铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途。

（1）如图是铁元素在元素周期表中的有关信息。

补全铁原子的核外电子排布式_____________3p⁶3d⁶4s²。“55.85”是________________________。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Fe²⁺的化学方法是_____________________。

（3）SO₂ 有强还原性，写出其与 FeCl₃ 溶液反应的离子方程式______________________。

若有 0.4mol FeCl₃ 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。请从平衡移动角度解释这一现象___________________。

Answer

1s22s22p63s2 铁元素的相对原子质量 同位素 钝化 取样滴加 KSCN 溶液，溶液无明显变化，再滴加氯水，出现血红色，证明含 Fe2+（合理即给分） SO2+ 2Fe3++2H2O→2Fe2++ SO42-+4H+ 4.48 碳酸钠水解使溶液呈碱性CO32－+H2OHCO3－+OH－，HCO3－+H2OH2CO3+OH－，Fe3+水解使溶液呈酸性，Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，H++OH－→H2O，两者相互促进，最终产生氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体。

【解析】

（1）铁的原子序数是26，铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。“55.85”是铁元素的相对原子质量。自然界中存在的54Fe和56Fe，它们的质子数相同，中子数不同，互称为同位素。

（2）常温下将铁片放入冷浓硫酸中发生钝化。亚铁离子具有还原性，通常证明某溶液中含Fe2+的化学方法是取样滴加KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴加氯水，出现血红色，证明含Fe2+。

（3）SO2 有强还原性，与 FeCl3 溶液反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O→2Fe2++ SO42-+4H+。若有0.4molFeCl3 发生反应，根据方程式可知消耗SO2是0.2mol，标准状况下的体积为4.48L。

（4）碳酸钠水解溶液呈碱性：CO32－+H2OHCO3－+OH－，HCO3－+H2OH2CO3+OH－，Fe3+水解溶液显酸性：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，H++OH－→H2O，两者相互促进，最终产生氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体。