Question

7．铁（₂₆Fe）是地球上分布最广的金属之一，约占地壳质量的5.1%，居元素分布序列中的第四位，仅次于O、Si和Al．请结合所学知识回答下列问题：
（1）在周期表中Fe位于第四周期Ⅷ族，已知其最外层有两个电子，试写出其原子结构示意图
（2）实验室在制备Fe（OH）₂时，常看到生成的白色沉淀很快经灰绿色变成红褐色，试用化学方程式解释这一现象4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃
（3）在如右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂可以制得白色的Fe（OH）₂沉淀．
a  在试管Ⅰ里加入的试剂是稀硫酸和铁屑．
b  在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液．
C  为了制得白色Fe（OH）₂沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度．当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹．

Answer 1

分析 （1）Fe的原子序数为26，原子结构示意图为，以此可确定在周期表中的位置；
（2）Fe（OH）₂不稳定，易被氧化生成Fe（OH）₃；
（3）在装置I中加入Fe和稀硫酸制备FeSO₄，然后利用气体压强将I中FeSO₄挤入装置II中发生复分解反应制取Fe（OH）₂，所以装置II中加入的试剂是NaOH溶液，据此分析解答．

解答 解：（1）Fe的原子序数为26，原子核外有4个电子层，最外层电子数为2，原子结构示意图为，位于周期表第四周期第Ⅷ族，
故答案为：四；Ⅷ；；
（2）氢氧化亚铁不稳定，在空气中容易被氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，现象是白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等制备Fe（OH）₂时应该防止Fe（OH）₂被氧化，在装置I中加入Fe和稀硫酸制备FeSO₄，然后利用气体压强将I中FeSO₄挤入装置II中发生复分解反应制取Fe（OH）₂，所以装置II中加入的试剂是NaOH溶液，
①通过以上分析知，试管I中加入的试剂是稀硫酸和铁屑，故答案为：稀硫酸和铁屑；
②II中试剂是NaOH溶液，故答案为：NaOH溶液；
③为了制得白色Fe（OH）₂沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后先检验试管II中排除氢气纯度，当氢气纯净时，关闭止水夹，铁和稀硫酸反应生成的氢气使I中压强增大，导致I中硫酸亚铁溶液通过导管进入II，从而发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，所以塞紧塞子后的操作步骤是：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度．当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹，
故答案为：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度．当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹．

点评 本题考查铁及其化合物的性质以及氢氧化亚铁的制备，侧重考查基本原理，明确物质性质是解本题关键，注意制取氢氧化亚铁时要防止氢氧化亚铁被氧化，本题还考查学生基本实验操作、思维的缜密性等，题目设计很好．