Question

5．Fe的核電荷數(shù)為26，核外有4個電子層，其中能量最高的電子層上有2個電子．請回答下列問題：
（1）畫出Fe的原子結構示意圖，
（2）Fe原子既可失去2個電子顯+2價，又可失去3個電子顯+3價．寫出Fe³⁺的結構示意圖
Fe³⁺與Fe反應的離子方程式Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（3）Fe₃O₄中有+2、+3價鐵，+2價鐵有1個，與鹽酸反應可產(chǎn)生兩種鹽，寫出與鹽酸反應的離子方程式Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）Fe的核電荷數(shù)為26，核外有4個電子層，其中能量最高的電子層上有2個電子，則Fe原子的次外層含有14個電子，據(jù)此畫出鐵原子的原子結構示意圖；
（2）鐵原子失去3個電子生成鐵離子，先失去最外層的2個電子，然后只能失去次外層的1個電子，據(jù)此畫出鐵離子的離子結構示意圖；鐵與鐵離子反應生成亞鐵離子；
（3）據(jù)其化合價寫出兩種氧化物的化學式，然后根據(jù)元素守恒確定其氧化物形式的形式，從而得出+2價鐵離子的個數(shù)；根據(jù)氧化物形式寫出四氧化三鐵與鹽酸反應的離子方程式．

解答 解：（1）Fe的核電荷數(shù)為26，核外有4個電子層，其中能量最高的電子層上有2個電子，最外層的4s層為最高能層，則次外層含有的電子數(shù)為：26-2-8-2=14，所以鐵原子的原子結構示意圖為：，
故答案為：；
（2）鐵原子的原子結構示意圖為，鐵原子失去3個電子變成鐵離子，則失去的電子應該為最外層的2個電子和次外層的1個電子，所以鐵離子的離子結構示意圖為：；鐵離子具有氧化性，能夠與鐵離子反應生成亞鐵離子，反應的離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）Fe在化合物里顯+2價、+3價，根據(jù)化合價代數(shù)和為零的原則，F(xiàn)e的兩種氧化物形式為：FeO和Fe₂O₃，則Fe₃O₄的氧化物的表示形式可以寫成FeO•Fe₂O₃，所以四氧化三鐵中含有1個亞鐵離子；
FeO與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和水，反應的化學方程式為：FeO+2H⁺═Fe²⁺+H₂O，氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式是：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；
將上述兩個化學方程式綜合在一起，故Fe₃O₄與鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
故答案為：1；Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O．

點評 本題考查了原子結構與元素性質(zhì)的綜合應用，題目難度中等，涉及原子結構示意圖、離子結構示意圖、離子方程式的書寫，明確原子結構與元素性質(zhì)的關系為解答關鍵，試題充分考查了學生的分析能力及靈活運用能力．