Question

【题目】I、钢铁中加入少量镍铬等元素可制成不锈钢，东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是______________________。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_________，提供孤电子对的成键原子是________。

(2)铁元素有变价，试根据原子核外电子排布所遵循的原理解释Fe2+具有较强的还原性，易被氧化为Fe3+的原因______________________________。

(3)普鲁士蓝(Prussian Blue)，即亚铁氰化铁，化学式Fe4[Fe(CN)6]3是一种配合物，其中含有的化学键有____________________；

a．共价键 b．离子键 c．配位键 d．金属键 e．氢键

II、钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为2Mn2++5S2O82+8H2O=2MnO4+10SO42+16H+

(4)写出基态锰原子的价电子排布的轨道表示式：________________。

(5)已知H2S2O8的结构如图：

①H2S2O8硫原子的轨道杂化方式为________________。

②上述反应每生成2 mol MnO4，S2O82断裂的共价键数目为_________。

③上述反应中被还原的元素为________________。

Answer 1

【答案】正四面体型 配位键 N Fe2+的价电子排布式为 3d6 ，3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构，根据洪特规则，这种结构能量较低，较稳定，所以Fe2+容易失去一个电子，易被氧化为Fe3+ (答到半充满的结构，较稳定算对)。 abc sp3杂化 5NA S

【解析】

（1）①根据价层电子对互斥理论分析SO42-的空间构型。

②[Ni(NH3)6]2+为一种配离子，Ni2+与NH3之间以配位键成键，NH3中的N原子提供孤电子对。

（2）根据Fe2+的价电子排布式为3d6分析解答。

（3）Fe4[Fe(CN)6]3是一种配合物，根据配合物的结构特点可知，该配合物中含有共价键、配位键、离子键。

（4）根据Mn的原子序数为25来解答。

（5）①H2S2O8中S原子形成4个σ键，S上无孤电子对，S的价层电子对数为4，采取sp3杂化。

②由反应可知，则每生成2mol MnO4，消耗S2O82为5mol，反应中S2O82中过氧键发生断裂生成SO42，故S2O82断裂的共价键数目为5NA。

③由反应可知，Mn元素的化合价升高（+2→+7），S元素的化合价降低（+7→+6），被还原的元素为S。

（1）①SO42-中的中心原子S的价层电子对数为4+×（6+2-4×2）=4，S上没有孤电子对，SO42-的空间构型为正四面体型，故答案为：正四面体型。

②[Ni(NH3)6]2+为一种配离子，Ni2+与NH3之间以配位键成键，NH3中的N原子提供孤电子对，故答案为：配位键； N。

（2）Fe2+的价电子排布式为3d6 ，3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构，根据洪特规则，这种结构能量较低，较稳定，所以Fe2+容易失去一个电子，易被氧化为Fe3+，故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6 ，3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构，根据洪特规则，这种结构能量较低，较稳定，所以Fe2+容易失去一个电子，易被氧化为Fe3+。

（3）Fe4[Fe(CN)6]3是一种配合物，根据配合物的结构特点可知，Fe3+与[Fe(CN)6]4-间为离子键，[Fe(CN)6]4-内Fe2+与CN-间为配位键，CN-内含共价键，故选abc。

（4）Mn的原子序数为25，基态锰原子的价电子排布的轨道表示式：，故答案为：。

（5）①H2S2O8中S原子形成4个σ键，S上无孤电子对，S的价层电子对数为4，采取sp3杂化。故答案为：sp3杂化。

②由反应可知，则每生成2mol MnO4，消耗S2O82为5mol，反应中S2O82中过氧键发生断裂生成SO42，故S2O82断裂的共价键数目为5NA，故答案为：5NA。

③由反应可知，Mn元素的化合价升高（+2→+7），S元素的化合价降低（+7→+6），被还原的元素为S，故答案为：S。