根據(jù)2023年最新數(shù)據(jù)，中國鋼鐵產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的53.9%，鐵及其化合物在人類生活中有著極其重要的作用。完成下列填空：
（1）鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。由此可知，鐵在周期表中的位置是

第四周期第Ⅷ族

第四周期第Ⅷ族

，鐵原子核外3d軌道上共填充了

6

6

個(gè)電子。
（2）鐵原子中有

7

7

種能量不同的電子，鐵原子次外層的電子云有

9

9

種不同的伸展方向。
（3）自然界一共存在四種穩(wěn)定的鐵原子，分別是⁵⁴Fe、⁵⁶Fe、⁵⁷Fe和⁵⁸Fe,其中⁵⁸Fe原子中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為

6

6

。
計(jì)算鐵元素的近似相對(duì)質(zhì)量的計(jì)算式為：54×a₁%+56×a₂%+57×a₃%+58×a₄%，其中a₁%、a₂%……是指各同位素的

豐度

豐度

。
（4）古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是

D

D

（選填編號(hào)）。
A．Fe
B．FeO
C．Fe₂O₃
D．Fe₃O₄
（5）FeSO₄可以用來凈水、治療缺鐵性貧血等，實(shí)驗(yàn)室在配制FeSO₄溶液時(shí)，為了防止FeSO₄變質(zhì)，經(jīng)常向溶液中加入鐵粉，其原因是

Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺

Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺

（用離子方程式表示）。
（6）向新配制的FeSO₄溶液中，加入一定量的稀硝酸，發(fā)生如下反應(yīng)：

3

3

Fe²⁺+

4

4

H⁺+

1

1

N

O

-

3

=

3

3

Fe³⁺+

1

1

NO↑+

2

2

H₂O
①配平上述反應(yīng)。
②每生成0.5molNO氣體，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

1.5N_A

1.5N_A

。
③要檢驗(yàn)該反應(yīng)后的溶液中是否還含有Fe²⁺，實(shí)驗(yàn)方案是

取樣，加入少量酸性KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，說明還含有Fe²⁺，若仍顯紫紅色，說明不含有Fe²⁺

取樣，加入少量酸性KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，說明還含有Fe²⁺，若仍顯紫紅色，說明不含有Fe²⁺

。
現(xiàn)在可以利用鐵氧化物循環(huán)裂解水制備氫氣，其過程如圖所示：

（7）寫出反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)表達(dá)式

K=

c

2

（

CO

）

c

（

C

O

2

）

K=

c

2

（

CO

）

c

（

C

O

2

）

。
（8）寫出鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：

C（s）+H₂O（g）

F

e

3

O

4

高溫

CO（g）+H₂（g）

C（s）+H₂O（g）

F

e

3

O

4

高溫

CO（g）+H₂（g）

。