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精英家教网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．
分析：（1）铁的原子序数是26，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；
（2）铁原子有7个能级，次外层有9个原子轨道；
（3）与铁同周期的主族元素中，碱性最强的化合物与酸性最强的化合物分别为KOH、HBrO4；
（4）待镀金属做阴极，含镀层金属离子做电解质溶液；
（5）由质量守恒定律及电子守恒来配平化学反应，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，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；
（6）根据电子守恒计算，已知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，以此进行计算．
解答：解：（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．
点评：本题考查铁的原子结构、电镀、氧化还原反应的配平和计算，难度中等，根据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得到电子的数目是解题的关键．
练习册系列答案
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金属是人类生产、生活中不可缺少的重要材料
（1）生铁是
C
C
（填化学式）和铁的合金，生铁的硬度比纯铁
高
高
（填高、低）．
（2）生铁放置在潮湿的空气发生电化学腐蚀时的正极反应为
2H2O+O2+4e-=4OH-
2H2O+O2+4e-=4OH-
；负极反应为
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
；用盐酸可以除去生铁表面的铁锈，该反应的离子方程式为
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
．
（3）下列对金属制品采取的防护方法不正确的是
③
③
（填序号）．
①在电线的外面包上一层塑料层
②在自行车钢圈上镀上一层金属铬
③在海轮的铁制外壳上焊上铜块
④在铁制的暖气片上刷一层油漆．

（6分）金属是人类生产、生活中不可缺少的重要材料
（1）生铁是   （填化学式）和铁的合金，生铁的硬度比纯铁   （填高、低）。
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（3）下列对金属制品采取的防护方法不正确的是      （填序号）。
①在电线的外面包上一层塑料层
②在自行车钢圈上镀上一层金属铬
③在海轮的铁制外壳上焊上铜块
④在铁制的暖气片上刷一层油漆

铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。

（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。  

 

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