高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2补铁剂中铁元素的检验—应用配合物进行物质检验课时练习

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1.邻二氮菲的结构为,简写为phen,遇FeSO4溶液生成橙红色配合物[Fe(phen)3]SO4,其中Fe2+的配位数为6。下列说法不正确的是( )
A.phen中,不含手性碳原子
B.[Fe(phen)3]2+中,phen的一个N参与配位
C.[Fe(phen)3]2+中,Fe2+提供空轨道,N提供孤电子对
D.[Fe(phen)3]SO4中,既存在极性键也存在非极性键
2.氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。有关该配离子的说法正确的是( )
A.1 ml该配离子中含有的π键的个数是6×6.02×1023
B.该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2
C.该配离子中含有的非金属元素中电负性最大的是碳元素
D.该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
3.Fe、Cu的单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)Fe位于元素周期表的 区,Fe2+的价电子轨道表示式
为 。
(2)向黄色的氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还能以其他个数比配合。
①所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合,所得离子显红色。该离子是 。
②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐,可用于检验Fe2+,两者反应生成带有特征蓝色的沉淀,请用离子方程式说明原理: ,该赤血盐配体的电子式为 。
4.X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂,可由EDTA与Fe3+反应得到。
(1)EDTA中碳原子的杂化轨道类型为 。EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
(2)基态Fe3+的核外电子排布式为
。
EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近,但EDTA的沸点(540.6 ℃)比正二十一烷的沸点(100 ℃)高,其原因是
。
(4)X中的配位原子是 。
能力提升练
1.铁及其化合物在生产生活中应用非常广泛,回答下列问题:
(1)根据价电子排布规律,铁元素位于元素周期表的 区。
(2)有历史记载的第一种配合物是Fe4[Fe(CN)6]3(普鲁士蓝)。[Fe(CN)6]4-中σ键数目为 ,[Fe(CN)6]4-的空间结构为 。已知可溶性氰化物如KCN有剧毒,但普鲁士蓝无毒,请从结构角度解释原因:
。
(3)某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁,可用邻二氮菲(phen)测定Fe2+的含量,适宜pH范围为2~9,反应原理为Fe2++3phen [Fe(phen)3]2+。邻二氮菲(平面形)与琥珀酸亚铁的结构如图。
①下列说法正确的是 。
a.琥珀酸不具有旋光性
b.[Fe(phen)3]2+中,Fe2+的配位数为3
c.当pHC>H,则电负性最大的元素是氧元素,故C错误;该配离子中含有的化学键有共价键、配位键,不含离子键,故D错误。
3.答案 (1)d
(2)①[Fe(SCN)]2+ ②Fe2++K++[Fe(CN)6]3- KFe[Fe(CN)6]↓ [∶C⋮⋮N∶]-
解析 (1)Fe为26号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,位于d区;基态Fe原子失去4s能级两个电子形成Fe2+,价电子排布式为3d6,其轨道表示式为。
(2)①Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+。②Fe2+和[Fe(CN)6]3-反应的离子方程式为Fe2++K++[Fe(CN)6]3- KFe[Fe(CN)6]↓;KFe[Fe(CN)6]的配体为CN-,CN-的电子式为[∶C⋮⋮N∶]-。
4.答案 (1)sp2、sp3 H