铁单质及其化合物的应用非常广泛。 (1) 基态 Fe 原子…——2021 高考化学第 13 题答案解析

13. 铁单质及其化合物的应用非常广泛。

(1) 基态 Fe 原子的价层电子排布式为 \_\_\_\_。

(2) 用 X 射线衍射测定, 得到 Fe 的两种晶胞 A、B, 其结构如图所示。晶胞 A 中每个 Fe 原子紧邻的原子数为 \_\_\_\_ 。每个晶胞 B 中含 Fe 原子数为 \_\_\_\_ 。

细胞B

(3) 合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时, 反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式\_\_\_\_。从能量角度分析, 铁触媒的作用是\_\_\_\_。

（4） $\mathrm{Fe}^{3+}$ 可与 $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ 、 $\mathrm{SCN}^-$ 、 $\mathrm{F}^-$ 等配体形成配位数为6的配离子，如 $\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{H}_2\mathrm{O})_6\right]^{3+}$ 、 $\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{SCN})_6\right]^{3-}$ 、 $\left[\mathrm{FeF}_6\right]^{3-}$ 。某同学按如下步骤完成实验：

① $\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O})_{6}\right]^{3+}$ 为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是\_\_\_\_，为了能观察到溶液Ⅰ中 $\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O})_{6}\right]^{3+}$ 的浅紫色，可采取的方法是\_\_\_\_。

②已知 $Fe^{3+}$ 与 $SCN^{-}$ 、 $F^{-}$ 的反应在溶液中存在以下平衡： $Fe^{3+} + 6SON \rightleftharpoons \left[ Fe(SCN)_{6} \right]^{3-}$ $K_{1}$ ;

$\mathrm{Fe}^{3+} + 6\mathrm{F}^{-} \rightleftharpoons \left[\mathrm{FeF}_{6}\right]^{3-}$ （无色） $\mathrm{K}_{2}$ ，向溶液II中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应

是可逆反应，其离子方程式为\_\_\_\_，平衡常数为\_\_\_\_(用 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ 表示)。