Question

4．第四周期过渡元素常与H₂O、NH₃、CN^-等形成配合物．
（1）Fe²⁺与KCN溶液反应得Fe（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，形成配位数为6的配合物，写出该配合物的化学式K₄[Fe（CN）₆]．
（2）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关．一般地，为d^o或d¹⁰排布时，无颜色；为d¹一d⁹排布时，有颜色，如[Co（H₂O）₆]²⁺显粉红色．据此判断，[Mn（H₂O）₆]²⁺有颜色（填“无”或“有”）．[Mn（H₂O）₆]²⁺配离子中存在的化学键有CD  （填标号）
A．金属键  B．离子键  C．共价键  D．配位键
（3）H₂S和H₂O₂的主要物理性质比较如表：

	沸点/K	标准状况时在水中的溶解度
H2S	202	2.6
H2O2	423	以任意比互溶

①H₂O₂分子中O原子采取sp³杂化，写出H₂O₂的电子式
②H₂S和H₂O₂的相对分子质量相同，造成沸点差异的主要原因是H₂O₂分子间形成氢键；造成溶解度差异的主要原因是H₂O₂分子与H₂O分子间形成氢键．

Answer 1

分析 （1）配位数为6，说明中心离子Fe²⁺，它的配体离子为6，Fe（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，內界离子数为6，据此分析解答；
（2）判断Mn²⁺离子的原子核外3d轨道上是否含有电子来判断是否有颜色；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属元素原子之间易形成共价键，含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，根据[Mn（H₂O）₆]²⁺的结构判断存在的化学键类型；
（3）①根据价层电子对互斥理论分析，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数；H₂O₂中两个氢原子分别与两个氧原子通过共用一对电子结合，两个氧原子之间通过共用1对电子结合；
②氢键影响物质的沸点和溶解性，含有氢键的物质沸点较高、溶解性较强．

解答 解：（1）Fe²⁺与KCN溶液反应得Fe（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，形成配位数为6的配合物，內界离子数为6，Fe（CN）₂与KCN反应生成K₄[Fe（CN）₆]，反应方程式为：Fe（CN）₂+4KCN=K₄[Fe（CN）₆]，所以配合物的化学式为：K₄[Fe（CN）₆]，
故答案为：K₄[Fe（CN）₆]；
（2）Mn²⁺离子的原子核外排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，其d轨道上有5的电子，故[Mn（H₂O）₆]²⁺ 有颜色，Mn²⁺与H₂O存在配位键，H₂O中H与O形成极性共价键，即存在的化学键类型为配位键和极性共价键．
故答案为：有； CD；
（3）①H₂O₂分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+2=4，采取sp³杂化，H₂O₂为共价化合物，分子中存在两个氧氢键和一个O-O键，电子式为：，
故答案为：sp³；；
②O元素非金属性较强，对应的氢化物能形成氢键，且与水分子之间也可以形成氢键，所以H₂O₂与水以任意比互溶，硫元素和水分子间不能形成氢键，标准状况时在水中的溶解度小，H₂O₂分子间形成氢键，所以H₂O₂的沸点比H₂S高，
故答案为：H₂O₂分子间形成氢键；H₂O₂分子与H₂O分子间形成氢键．

点评 本题考查较为综合，涉及配位键，电子式、杂化以及氢键等知识，题目难度中等，注意配合物的结构是易错点，学习中注意相关知识的积累．