課時作業13補鐵劑中鐵元素的檢驗1．關于協作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，下列說法正確的是()A.配體是Cl－和H2O，配位數是9B.中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C.作為配體的Cl－與非配體Cl－的數目之比是1∶2D.與AgNO3溶液作用，全部Cl－均易轉化為沉淀2．關于化合物[Cu(EDTA)]SO4(EDTA的結構簡式如圖)的說法正確的是()A.[Cu(EDTA)]SO4中所含的化學鍵有離子鍵、共價鍵、配位鍵和氫鍵B.EDTA中碳原子的雜化軌道類型為sp2、sp3C.[Cu(EDTA)]SO4的組成元素的第一電離能依次為O＞S＞N＞C＞H＞CuD.SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))互為等電子體，但空間構型不同3．NM-3是處于臨床試驗階段的小分子抗癌藥物，分子結構如圖。下列說法正確的是()A.該有機物的化學式為C12H12O6B.1mol該有機物最多可以和3molNaOH反應C.該有機物簡單發生加成、取代、消去等反應D.該有機物可代替KSCN檢驗Fe3＋的存在4．分子中含有兩個或兩個以上中心原子(離子)的協作物稱為多核協作物，如圖為Co(Ⅱ)雙核協作物的內界，下列說法正確的是()A.每個中心離子的配位數為6B.如圖結構中的氯元素為Cl－，則其含有極性鍵、非極性鍵和離子鍵C.協作物中的C原子都是sp2雜化D.如圖結構中全部微粒共平面5．將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合后，取混合液分別完成下列試驗，能說明溶液中存在化學平衡“2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I2”的是()試驗編號試驗操作試驗現象①滴入KSCN溶液溶液變紅色②滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液變藍色已知：離子方程式：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)。A．①和②B．②和④C．③和④D．①6．鐵元素不僅可以與SCN－、CN－等離子形成協作物，還可以與CO、NO等分子以及很多有機試劑形成協作物。回答下列問題：(1)基態鐵原子有________個未成對電子；(2)CN－有毒，含CN－的工業廢水必需處理，用TiO2作光催化劑可將廢水中的CN－轉化為OCN－，并最終氧化為N2、CO2①C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的依次是________；②1molCN－中含有σ鍵的數目為__________________________________________；(3)乙二胺四乙酸能和Fe2＋形成穩定的水溶性協作物乙二胺四乙酸鐵鈉，原理如圖：乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫藥上做補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。試驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加______，該過程的現象為____________________________。(2)步驟②加入過量H2O2的目的是____________________________。(3)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、________、灼燒、________、稱量。(4)若試驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質量為________g。8．Ⅰ.為削減溫室效應，科學家設計反應：CO2＋4H2=CH4＋2H2O以削減空氣中CO2。(1)若有1molCH4生成，則有________molσ鍵和________molπ鍵斷裂。(2)CH4失去H－(氫負離子)形成CHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3))(甲基正離子)。已知CHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3))的空間結構是平面正三角形，則CHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3))中碳原子的雜化方式為______________。Ⅱ.金屬原子與CO形成的協作物稱為金屬羰基協作物(如羰基鐵)。形成協作物時，每個CO供應一對電子與金屬原子形成配位鍵，且金屬原子的價電子和CO供應的電子總和等于18。(3)金屬羰基協作物中，微粒間作用力有________(填字母代號)。a．離子鍵b．共價鍵c．配位鍵d．金屬鍵(4)羰基鐵是一種黃色油狀液體，熔點－21℃、沸點102.8℃。若用Fe(CO)x表示羰基鐵的化學式，則x＝________。Ⅲ.探討表明，對于中心離子為Hg2＋等陽離子的協作物，若配體給出電子實力越強，則配體與中心離子形成的配位鍵就越強，協作物也就越穩定。(5)預料HgCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與HgIeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的穩定性強弱，并從元素電負性的角度加以說明。答：HgCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))比HgIeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))更________(填“穩定”或“不穩定”)，因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9．碳元素在自然界中分布很廣，在地殼中其豐富程度遠低于氧、硅、鋁、鐵等元素。但是，碳卻是存在形式最困難的元素，如煤、石油、自然氣、動植物體、石灰石、白云石、二氧化碳等。請回答下列問題：(1)基態碳原子的電子排布式為______________________________________________。(2)在CO2分子中，碳原子采納________雜化軌道與氧原子成鍵。(3)COCl2俗稱光氣，分子中C原子實行sp2雜化成鍵，應用價層電子對互斥理論，預料COCl2分子的空間結構為______________________。(4)二茂鐵(C5H5)2Fe是Fe2＋與環戊二烯基形成的一類協作物，試驗室測定鐵的含量：可用配位劑鄰二氮菲()，它能與Fe2＋形成紅色協作物(如圖)，該配離子中Fe2＋與氮原子形成配位鍵共有________個。10．鐵是人體不行缺少的微量元素，攝入含鐵的化合物可補充鐵。“速力菲”是市場上一種常見的補鐵藥物，如圖是它的說明書：【規格】每片含琥珀酸亞鐵0.1g。【適應癥】缺鐵性貧血癥。【用量用法】成人預防量0.1g/d，成人治療量0.2～0.4g/d，小兒用量：預防量30～60mg/d，治療量0.1～0.3g/d。【貯存】避光、密封、在干燥處保存。該藥品中Fe2＋會緩慢氧化，國家規定該藥物中Fe2＋的氧化率超過10%即不能再服用。(1)為了檢驗某藥店出售的“速力菲”是否被氧化，試驗室可選用的最常用最靈敏的檢驗試劑為__________________(填試劑的名稱)。(2)試驗室采納H2SO4酸化的KMnO4溶液對“速力菲”中的Fe2＋進行滴定(假設藥品中其他成分不與KMnO4反應)；該反應的離子方程式為：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)稱量上述含鐵元素養量分數為20.00%的“速力菲”20.00g，將其全部溶于稀硫酸中，配制成1000.00mL溶液。取出20.00mL，用0.01mol·L－1的KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液體積如圖所示。①儀器A的名稱是________：由上圖可知消耗KMnO4溶液體積為______mL；②滴定終點視察到的現象為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③以標準KMnO4溶液滴定樣品溶液的濃度，推斷以下操作所引起試驗結果偏小的是________。A．滴定過程中，錐形瓶振蕩太猛烈，有少量液滴濺出B．滴定前俯視，滴定后仰視(標準液)C．滴定接近終點時，用少量蒸餾水沖洗瓶內壁D．未用標準KMnO4溶液潤洗滴定管④該藥品可以服用嗎？________(填“可以”或“不行以”)課時作業13補鐵劑中鐵元素的檢驗1．解析：配體是Cl－和H2O，配位數是1＋5＝6，故A錯誤；中心離子是Ti3＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋，故B錯誤；外界中的Cl－數目為2，內界中的Cl－數目為1，內界作為配體的Cl－和外界中非配體的Cl－的數目比是1∶2，故C正確；外界中的Cl－與AgNO3溶液反應，內界中的Cl－不與AgNO3溶液反應，故D錯誤。答案：C2．解析：[Cu(EDTA)]SO4中所含的化學鍵有硫酸根離子與配離子之間是離子鍵，硫酸根離子、EDTA內部是共價鍵，EDTA與銅離子之間是配位鍵，氫鍵不屬于化學鍵，故A錯誤；EDTA中有6個“—CH2—”和4個“—COOH”，“—CH2—”中碳原子為sp3雜化，“—COOH”中碳原子為sp2雜化，所以EDTA中碳原子的雜化軌道類型為sp2、sp3，故B正確；同一主族中，從上向下，元素第一電離能漸漸減小，同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，但N原子最外層的2p能級處于半滿狀態，是一種較穩定結構，所以它的第一電離能高于同周期相鄰的元素，[Cu(EDTA)]SO4的組成元素的第一電離能依次為N>O>H>C>S>Cu，故C錯誤；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中S原子價層電子對數＝4＋eq\f(6＋2－2×4,2)＝4，沒有孤電子對，故SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))為正四面體結構，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))互為等電子體，POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))也為正四面體結構，故D錯誤。答案：B3．解析：該有機物的化學式為C12H10O6，A錯誤；有機物分子中含有一個羧基，一個酯基和兩個酚羥基，故1mol該有機物最多可與4molNaOH反應，B錯誤；該有機物不能發生消去反應，C錯誤；有機物含有酚羥基，具有苯酚的顯色反應，可檢驗Fe3＋是否存在，D正確。答案：D4．解析：在題給協作物中，帶“*”的碳原子，都與4個原子形成共價鍵。在Co(Ⅱ)雙核協作物中，每個中心離子與5個N原子、1個Cl－形成配位鍵，則配位數為6，A正確；如圖結構中的氯元素為Cl－，則其含有C—H、C—N極性鍵、C—C非極性鍵，但不含有離子鍵，B不正確；分析中所標記的“*”碳原子，與四周4個原子形成共價鍵，都發生sp3雜化，C不正確；圖中“*”標記碳原子與四周4個原子以共價鍵相連接.5個原子不行能共平面，D不正確。答案：A5．解析：將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合后，依據方程式可知碘離子過量，因此只須要證明溶液中含Fe3＋即能證明此反應為可逆反應，能建立化學平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅，則說明溶液中有Fe3＋，即能說明反應存在平衡，①正確；②由于碘離子過量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液肯定有黃色沉淀生成，不能說明反應存在平衡，②錯誤；③無論反應存不存在平衡，溶液中均存在Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有藍色沉淀生成，③錯誤；④無論反應存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均變藍色，故不能證明存在平衡，④錯誤；答案選D。答案：D6．解析：(1)基態鐵原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，3d6中最多容納10個電子，現在有6個，先占據單個的，所以只有2個成對，還有4個未成對；(2)①同周期第一電離能自左而右具有增大趨勢，所以第一電離能O>C。由于氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于相鄰元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的依次是N>O>C；②1molCN－含有碳氮三鍵，其中1個是σ鍵，個數為NA。(3)乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵，所以乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多。答案：(1)4(2)①N>O>C②NA(3)乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵7．解析：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或雙氧水、稀硝酸等)，若濾液由淺綠色變為紅色，則說明濾液中含有Fe2＋。(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。(3)步驟④的目的是將產生的紅褐色懸濁液分別，最終得到固體Fe2O3，所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(4)由于試驗中鐵無損耗，依據鐵元素守恒得，每片補血劑中m(Fe)＝(eq\f(2×56×a,2×56＋3×16))÷10g＝0.07ag。答案：(1)氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)溶液由淺綠色變為紅色(2)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋(3)洗滌冷卻(4)0.07a8．解析：(1)由于單鍵都是σ鍵，而雙鍵是由1個σ鍵和1個π鍵構成的，所以若有1molCH4生成，則有6molσ鍵和2molπ鍵斷裂。(2)空間結構是平面正三角形，說明碳原子沒有孤電子對，所以CHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3))中碳原子的雜化方式為sp2雜化。(3)陰、陽離子通過靜電作用形成的化學鍵是離子鍵。金屬陽離子和自由電子之間形成的化學鍵是金屬鍵，所以依據題意可知，選項bc正確。(4)依據金屬原子的價電子和CO供應的電子總和等于18可知，x＝(18－8)÷2＝5。(5)因為Cl電負性大于I，給出電子實力較弱，形成配位鍵較弱，協作物較不穩定。所以穩定性強的是HgIeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。答案：(1)62(2)sp2(3)bc(4)5(5)不穩定Cl電負性大于I，給出電子實力較弱，形成配位鍵較弱，協作物較不穩定9．解析：(1)基態碳原子核外有6個電子，依據構造原理知碳元素基態原子核外電子排布式為1s22s22p2。(2)二氧化碳分子中碳原子價層電子對數是2且不含孤電子對，所以碳原子采納sp雜化。(3)碳原子價層電子對個數是3且不含孤電子對，所以其空間結構為平面三角形。(4)鐵與氮原子之間形成配位鍵，由圖可知，該配離子中亞鐵離子與氮原子形成配位鍵共有6個。答案：(1)1s22s22p2(2)sp(3)平面三角形(4)610．解析：(1)Fe2＋氧化會生成Fe3＋，可用硫氰化鉀溶液檢驗Fe3＋的存在；(2)在酸性條件下，KMnO4溶液可氧化Fe2＋得到Fe3＋，同時自身被還原為Mn2＋，MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))中Mn的化合價由＋7價降為＋2價，改變5，Fe2＋中Fe由＋2價升