Question

【題目】I、鋼鐵中加入少量鎳鉻等元素可制成不銹鋼，東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：

(1)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是______________________。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為_________，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是________。

(2)鐵元素有變價(jià)，試根據(jù)原子核外電子排布所遵循的原理解釋Fe2+具有較強(qiáng)的還原性，易被氧化為Fe3+的原因______________________________。

(3)普魯士藍(lán)(Prussian Blue)，即亞鐵氰化鐵，化學(xué)式Fe4[Fe(CN)6]3是一種配合物，其中含有的化學(xué)鍵有____________________；

a．共價(jià)鍵 b．離子鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵 e．氫鍵

II、鋼鐵分析中常用過硫酸鹽氧化法測(cè)定鋼中錳的含量，反應(yīng)原理為2Mn2++5S2O82+8H2O=2MnO4+10SO42+16H+

(4)寫出基態(tài)錳原子的價(jià)電子排布的軌道表示式：________________。

(5)已知H2S2O8的結(jié)構(gòu)如圖：

①H2S2O8硫原子的軌道雜化方式為________________。

②上述反應(yīng)每生成2 mol MnO4，S2O82斷裂的共價(jià)鍵數(shù)目為_________。

③上述反應(yīng)中被還原的元素為________________。

Answer 1

【答案】正四面體型 配位鍵 N Fe2+的價(jià)電子排布式為 3d6 ，3d軌道再失去一個(gè)電子后就成了半充滿的結(jié)構(gòu)，根據(jù)洪特規(guī)則，這種結(jié)構(gòu)能量較低，較穩(wěn)定，所以Fe2+容易失去一個(gè)電子，易被氧化為Fe3+ (答到半充滿的結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定算對(duì))。 abc sp3雜化 5NA S

【解析】

（1）①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析SO42-的空間構(gòu)型。

②[Ni(NH3)6]2+為一種配離子，Ni2+與NH3之間以配位鍵成鍵，NH3中的N原子提供孤電子對(duì)。

（2）根據(jù)Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6分析解答。

（3）Fe4[Fe(CN)6]3是一種配合物，根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，該配合物中含有共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵。

（4）根據(jù)Mn的原子序數(shù)為25來解答。

（5）①H2S2O8中S原子形成4個(gè)σ鍵，S上無孤電子對(duì)，S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，采取sp3雜化。

②由反應(yīng)可知，則每生成2mol MnO4，消耗S2O82為5mol，反應(yīng)中S2O82中過氧鍵發(fā)生斷裂生成SO42，故S2O82斷裂的共價(jià)鍵數(shù)目為5NA。

③由反應(yīng)可知，Mn元素的化合價(jià)升高（+2→+7），S元素的化合價(jià)降低（+7→+6），被還原的元素為S。

（1）①SO42-中的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+×（6+2-4×2）=4，S上沒有孤電子對(duì)，SO42-的空間構(gòu)型為正四面體型，故答案為：正四面體型。

②[Ni(NH3)6]2+為一種配離子，Ni2+與NH3之間以配位鍵成鍵，NH3中的N原子提供孤電子對(duì)，故答案為：配位鍵； N。

（2）Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6 ，3d軌道再失去一個(gè)電子后就成了半充滿的結(jié)構(gòu)，根據(jù)洪特規(guī)則，這種結(jié)構(gòu)能量較低，較穩(wěn)定，所以Fe2+容易失去一個(gè)電子，易被氧化為Fe3+，故答案為：Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6 ，3d軌道再失去一個(gè)電子后就成了半充滿的結(jié)構(gòu)，根據(jù)洪特規(guī)則，這種結(jié)構(gòu)能量較低，較穩(wěn)定，所以Fe2+容易失去一個(gè)電子，易被氧化為Fe3+。

（3）Fe4[Fe(CN)6]3是一種配合物，根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，F(xiàn)e3+與[Fe(CN)6]4-間為離子鍵，[Fe(CN)6]4-內(nèi)Fe2+與CN-間為配位鍵，CN-內(nèi)含共價(jià)鍵，故選abc。

（4）Mn的原子序數(shù)為25，基態(tài)錳原子的價(jià)電子排布的軌道表示式：，故答案為：。

（5）①H2S2O8中S原子形成4個(gè)σ鍵，S上無孤電子對(duì)，S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，采取sp3雜化。故答案為：sp3雜化。

②由反應(yīng)可知，則每生成2mol MnO4，消耗S2O82為5mol，反應(yīng)中S2O82中過氧鍵發(fā)生斷裂生成SO42，故S2O82斷裂的共價(jià)鍵數(shù)目為5NA，故答案為：5NA。

③由反應(yīng)可知，Mn元素的化合價(jià)升高（+2→+7），S元素的化合價(jià)降低（+7→+6），被還原的元素為S，故答案為：S。