Question

钢铁是21世纪用途最广的结构材料和功能材料。其成分主要是Fe和少量C。
（1）工业上在炼铁高炉中用CO热还原Fe₂O₃冶炼铁。写出该反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目                                        。
（2）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则铁镁合金的化学式为        。

（3）Fe^3＋的电子排布式为          ；CH₃⁺微粒的中心原子杂化轨道类型为         ；
（4）向一定量的FeCl₃溶液中加入适量KSCN溶液，溶液变红色。该反应体系中存在化学平衡                                  (用反应式表示)；向上述红色溶液中加入Mg(OH)₂固体，可观察到溶液红色变浅，有红褐色沉淀析出。试用平衡移动原理解释该现象             。(不考虑SCN^—与Mg²⁺反应)

Answer 1

(1)
(2)FeMg₂  
(3)1S²2S²3S²3P⁶3d⁵          SP²
Fe²⁺+3SCN^-Fe⁽SCN^-)₃   (红色） 由于氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁的溶解度，向上述体系中加入氢氧化镁后，发生沉淀转化：氢氧化镁沉淀转化成氢氧化铁沉淀，消耗了三价铁离子，使Fe²⁺+3SCN^-Fe⁽SCN^-)₃ 平衡向左移动，Fe⁽SCN^-)₃ 减少。

试题分析：(1)根据元素守恒和质量守恒定律，不难写出相关化学方程式和画出单线桥；（2）利用均摊法，
Fe：8×+6×=4；Mg：8；得到铁镁合金化学式：FeMg₂；（3）根据能量最低原理和核外电子排布原理，不难写出Fe³⁺，核外电子排布式；CH₃⁺微粒的中心原子C，含有3δ，孤电子对数：=0，
价层电子对数为4，杂化轨道类型SP²。（4）存在平衡Fe³⁺+3SCN^-Fe(SCN)₃，根据勒夏特列原理不
难判断化学平衡的移动方向。