Question

（21分）金屬M溶于稀HCl時生成氯化物，金屬正離子的磁矩為5.0 B．M．。在無氧操作下，MCl₂溶液遇NaOH溶液，生成一白色沉淀A。A接觸空氣，就逐漸變綠，最后變為棕色沉淀B。灼燒B生成了棕紅色粉末C，C經不徹底還原生成了鐵磁性的黑色物質D。

B溶于稀HCl生成溶液E，它能使KI溶液氧化為I₂。

若向B的濃NaOH懸浮液中通入Cl₂氣可得一紫紅色溶液F，加入BaCl₂會沉淀出紅棕色固體G，G是一種強氧化劑。

1．確定金屬M及A～G，寫出各反應方程式。

2．寫出G與濃HCl反應的方程式及現象。

3．金屬M單質可形成一系列的配合物，并且有如下轉換反應：M(CO)₅＋HIJ，試確定H，I，J的結構式。

Answer 1

1．金屬M為Fe；A：Fe(OH)₂；B：Fe(OH)₃；C：Fe₂O₃；D：Fe₃O₄；E：FeCl₃；F：Na₂FeO₄；G：BaFeO₄；（8分）

Fe＋2HCl＝FeCl₂＋H₂↑（Fe^2＋        磁矩：≈5.0 B．M．）；FeCl₂＋2NaOH＝Fe(OH)₂↓＋2NaCl；4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O＝4Fe(OH)₃；2Fe(OH)₃Fe₂O₃＋3H₂O；3Fe₂O₃＋CO2Fe₃O₄＋CO₂；Fe₂O₃＋6HCl＝2FeCl₃＋3H₂O；2FeCl₃＋3KI＝2FeCl₂＋2KCl＋KI₃；Fe(OH)₂＋6NaOH＋2Cl₂＝Na₂FeO₄＋4NaCl＋4H₂O；Na₂FeO₄＋BaCl₂＝BaFeO₄↓＋2NaCl。（3分）

2．紅棕色固體逐漸溶解，有氣泡產生（黃綠色氣體），最后溶液呈棕黃色。（2分）

2BaFeO₄＋16HCl＝2BaCl₂＋2FeCl₃＋3Cl₂↑＋8H₂O。（2分）

3．Fe(CO)₅＋Fe(CO)₃(C₅H₅)Fe(CO)₂H(C₅H₅)Fe₂(CO)₄(C₅H₅)₂；

H：；I：；J：（6分）