Question

（2014?虹口区一模）铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属（如图）．（1）自然界一共存在四种稳定的铁

（2014?虹口区一模）铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属（如图）．（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．

Answer 1

（1）中子数=质量数-质子数=58-26=32，中子数与质子数之差为32-26=6；元素的近似平均相对原子质量为同位素的质量数乘以该同位素原子在自然界所占原子个数的百分数（丰度），故答案为：6；丰度；
（2）铁的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，铁原子有7个能级，次外层为M层，有9个原子轨道，故答案为：7；9；
（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分别为KOH、HBrO₄，化学反应方程式为KOH+HBrO₄=H₂O+HBrO₄，故答案为：KOH+HBrO₄=H₂O+HBrO₄；
（4）待镀金属做阴极，铁做阴极，含镀层金属离子做电解质溶液，ZnCl₂做电解质溶液，故答案为：阴；ZnCl₂（Zn 的盐溶液都可以）；
（5）Fe元素的化合价由+3价升高为+6价，Cl元素的化合价应为0降低为-1价，由质量守恒定律及电子守恒可知配平后化学反应为2Fe（NO₃）₃+16NaOH+3Cl₂=2Na₂FeO₄+6NaNO₃+6NaCl+8H₂O；铁酸钠被还原后的产物Fe³⁺能发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体具有吸附性，
故答案为：2；16；3；2；6；6； 8；Fe³⁺水解，吸附溶液中的杂质；
（6）0.03mol反应时失去电子数目为3×0.03mol=0.09mol，
反应整个过程为HNO₃

铁

NO、NO₂

氧气

HNO₃，反应前后HNO₃的物质的量不变，而化合价变化的只有铁和氧气，则铁失去电子数目等于O₂得到电子的数目，所以消耗氧气的物质的量为n（O₂）

0.09mol

4

=0.0225mol，V（O₂）=0.0225mol×22.4l/mol=0.504l，所以通入O₂的体积为0.504l，故答案为：0.504L．