Question

鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：Fe²⁺

①

④

Fe³⁺

②

③

FeO₄^2-（高鐵酸根離子）
有關(guān)問題：
（1）鐵元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序數(shù)是26，最外層有2個電子．元素鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

 

．
（2）檢驗硫酸鐵溶液中是否存在Fe²⁺的方法是

 

．
（3）

 

Fe（OH）₃+

 

NaClO+

 

 

=

 

Na₂FeO₄+

 

NaCl+

 

H₂O
 （4）高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是水處理過程中使用的一種新型凈水劑，它的氧化性比高錳酸鉀強，其本身在反應(yīng)中被還原為Fe³⁺．Na₂FeO₄之所以能凈水，除了能消毒殺菌外，另一個原因是（結(jié)合離子方程式說明）

 

．

Answer 1

考點：鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變,氧化還原反應(yīng)

專題：元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖的畫法來回答；
（2）檢驗鐵離子可以使用硫氰化鉀溶液，檢驗亞鐵離子，若溶液中存在鐵離子，無法使用硫氰化鉀溶液檢驗，但可以利用亞鐵離子具有還原性進(jìn)行檢驗，如使用高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液褪色，證明溶液中存在亞鐵離子，據(jù)此進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等結(jié)合原子守恒配平方程式；
（4）在反應(yīng)中Na₂FeO₄被還原為Fe³⁺離子，F(xiàn)e³⁺水解得到的氫氧化鐵膠體具有吸附性．

解答： 解：（1）鐵原子是26號元素的原子，核外電子第分層排布的，每層最多容納電子數(shù)是2n²（n為電子層數(shù)），最外層電子數(shù)不超過8個，次外層不超過18個，元素鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖是：，
故答案為：；
（2）亞鐵離子具有還原性，滴入高錳酸鉀溶液后，高錳酸鉀溶液褪色，說明溶液中存在亞鐵離子，
故答案為：將適量的硫酸鐵溶液置于潔凈的試管中，滴加幾滴高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)后，溶液紫色退去，則證明其中含有亞鐵離子，否則不含；
（3）該反應(yīng)中鐵元素的化合價+3→+6，失去3個電子，氯元素的化合價+1→-1價，得到2個電子，得失電子的最小公倍數(shù)是6，所以氫氧化鐵的計量數(shù)是2，次氯酸根離子的計量數(shù)是3，然后根據(jù)原子守恒配平方程式得：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，故答案為：2、3、4NaOH、2、3、5；
（4）在反應(yīng)中Na₂FeO₄被還原為Fe³⁺離子，F(xiàn)e³⁺水解得到的氫氧化鐵膠體具有吸附性，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，氫氧化鐵膠體具有吸附性，以用于凈水，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，氫氧化鐵膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)．

點評：本題涉及氧化還原反應(yīng)的配平、原子結(jié)構(gòu)示意圖以及凈水知識，鐵酸鈉為近幾年的高頻考點，難度中等．