题目内容
【题目】以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵（(NH4)3Fe(C6H5O7)2）。
(1)Fe基态核外电子排布式为___________；
中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是____________；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(3)与NH
互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
【答案】1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 O sp3 N＞O＞C CH4或SiH4 7
【解析】
(1)Fe核外有26个电子，H2O中O原子有孤对电子，提供孤对电子。
(2)先计算NH3分子中氮原子价层电子对数，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族。
(3)根据价电子数Si＝C＝N+的关系得出
互为等电子体的分子。
(4)羧基的结构是
，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，一个羟基与碳原子相连形成一个σ键。
(1)Fe核外有26个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；由于H2O中O原子有孤对电子，因此[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是O；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；O。
(2)NH3分子中氮原子价层电子对数为
，因此氮杂化类型为sp3，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；故答案为：sp3；N＞O＞C。
(3)根据价电子数Si＝C＝N+，得出互为等电子体的分子是CH4或SiH4；故答案为：CH4或SiH4。
(4)羧基的结构是，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，三个羧基有6个，还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键，因此1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7mol；故答案为：7。
【题目】新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图：
已知： lg2=0.3，
=8，25℃有关物质的溶度积常数：
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×l0-38 | 5.12×10-33 | 4.0×l0-14 |
(1)已知锂电池放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+e-+Li+ ===Li2Mn2O4，则锰酸锂中锰元素的化合价为____。
(2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+，生成Mn2+的离子方程式为_____，检验还含有Fe2+的方法是______。
(3)“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多，其主要原因是______，若所得溶液中锰离子的浓度为1 mol·L-1，则加入氧化锰调节pH的范围为____(当溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1时可以认为沉淀完全)。
(4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼，二者均可被氧化为Mn3O4，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如下图，则15~150 min内滤饼中一定参加反应的成分是______；判断的理由是____(用化学方程式表示)。
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式_______。
【题目】(1)铁是人体必需的微量元素，目前市售补铁营养品较多，某研究性学习小组对补铁剂中铁的含量进行了测定。提供药品：FeCl2溶液(浅绿色)、FeCl3溶液(黄色)、铁粉、铜粉、KSCN溶液、氯水；仪器自选。
①将补铁剂中的Fe2＋转化成Fe3＋，结合你所选的试剂写出相关的离子方程式：______。
②若将Fe3＋转化成Fe2＋，结合你所选的试剂写出相关的离子方程式：__________。
(2)“服用维生素C，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子”这句话指出维生素C在这一反应中做____剂，具有____性。
(3)某同学根据铁元素价态特点，提出这样一个观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉足量时产物是FeCl2，为验证该观点是否正确，该同学将一定质量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
①提出假设：
假设1：该固体物质是FeCl2。
假设2：该固体物质是_______。
②设计实验方案：
取少量固体物质于烧杯中，加适量水溶解，得到溶液A，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：
实验方法 | 实验现象 | 结论 |
在A溶液中加KSCN溶液 | _______ | 固体物质中有FeCl3 |
在酸性高锰酸钾溶液中加少量A溶液 | 酸性高锰酸钾溶液颜色无明显变化 | _______ |
③根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式__________。
