【题目】某学习小组探究铁与氯气的反应途径及产物。
(问题提出)
(1)资料1:液氯能在钢瓶中储存。
资料2:铁与氯气在加热条件下能发生反应
资料3:铁与氯水能反应。实验:将铁粉放入氯水中,铁粉溶解,无气泡产生。
①经检验氯水呈酸性,原因是________(用化学方程式表示)。
②依据实验现象,判断氯水中与Fe反应的微粒可能为_________。
据此,小组认为Fe与Cl2的反应与温度、湿度有关,探究如下。
(实验探究) 资料:高于300℃时FeCl3升华
(2)湿润的Cl2与Fe的反应:
实验 | 装置 | 操作及现象 |
Ⅰ |
| 常温时将铁丝伸入A中,铁丝迅速变黑 |
Ⅱ | 将红热的铁丝伸入A中,铁丝剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟。 |
①实验Ⅰ,向A中加水,经检验产物中有FeCl2,推测其形成的可能途径:
途径一: Fe + Cl2 = FeCl2
途径二: 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3,_________。
②实验Ⅱ,_________(填操作和现象),A中产物含+3价铁。
(3)干燥的Cl2与Fe的反应:
实验 | 装置 | 操作及现象 |
Ⅲ |
| 常温时将铁丝伸入A中, 铁丝慢慢变 黑,大量气体剩余。 |
Ⅳ | 将红热的铁丝伸入A中,铁丝剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟。 |
实验Ⅲ中有大量Cl2剩余,实验Ⅳ几乎无Cl2剩余,原因是________。
【题目】铝、锌、铁在人类生产和生活中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)Fe2+电子排布式为___,Zn的基态原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为___。
(2)已知Al的第一电离能为578kJ·mol-1、Mg的第一电离能为740kJ·mol-1,请解释Mg的第一电离能比Al大的原因___。
(3)Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4络合物,1mol[Zn(NH3)6]2+配离子中含σ键___mol,其阴离子中心原子的杂化方式是___,NH3的沸点高于PH3的原因是___。
(4)已知Zn2+等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示:
离子 | Sc3+ | Cr3+ | Fe2+ | Zn2+ |
水合离子的颜色 | 无色 | 绿色 | 浅绿色 | 无色 |
请根据原子结构推测Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的原因:___。
(5)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为___,其中Fe的配位数为___。
(6)Fe和N可组成一种过渡金属氮化物,其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为xcm,高为ycm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为___g·cm-3(列出计算式即可)。
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