高中化学专题4分子空间结构与物质性质第二单元第2课时配合物的应用学案苏教版 12页

第2课时　配合物的应用[目标导航]　知道配合物的形成对物质性质的影响，会分析配合物在生活、生产和科学实验中的应用。一、配合物的形成对性质的影响1．颜色的改变当简单离子形成配离子时其性质往往有很大的差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，据此可以判断配离子是否生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子(血红色)，反应的离子方程式为Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n](3－n)＋。2．溶解度的改变一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶解于过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2沉淀易溶于氨水中，反应的离子方程式为Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。3．生成配合物后溶液的酸碱性强弱的改变氢氟酸是一种弱酸，若通入BF3或SiF4气体，由于生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成为强酸溶液。配位体与中心原子配合后，可以使其酸性或碱性增强，如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，碱性增强。4．稳定性增强配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。议一议冶炼金的废水不能任意排放，排放前必须处理。为什么？答案　炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]－和[Zn(CN)4]2－，它们可产生有毒的CN－，当H＋与CN－结合生成HCN，毒性更强，可导致鱼类等水生物死亡，因此不能任意排放。解析　提取Au的原理为4Au＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Au(CN)2]－＋4OH－再用Zn还原成单质金：Zn＋2[Au(CN)2]－===2Au＋[Zn(CN)4]2－。二、配合物的应用1．在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。2．在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。3．在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。n4．生物体中的许多金属元素都是以配合物的形式存在的。议一议1．检验Fe3＋常用的方法是什么？答案　检验Fe3＋常用的方法：取待测溶液少许，加KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3＋。2．为什么Au不能溶于浓HNO3、浓HCl和浓H2SO4，但可溶于王水？答案　金能溶于王水是因为Au与王水发生如下反应：Au＋4HCl＋HNO3===H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O3．为什么工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠处理？答案　工业水中含有较多的Cu2＋、Mg2＋等离子，长时间煮沸会生成锅垢，加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)后，三聚磷酸根离子可与Ca2＋、Mg2＋等离子结合生成可溶性稳定配合物，可防止水垢的沉积，以确保锅炉安全。配合物的应用1．工业生产中的应用(1)湿法冶金：可以用配合物的溶液直接从矿石中把金属浸取出来，再用适当的还原剂还原成金属单质。(2)分离和提纯：由于制备高纯物质的需要，对于那些性质相近的稀有金属，常利用生成配合物来扩大一些性质上的差别，从而达到分离、提纯的目的。(3)设计合成具有特殊功能的分子，如光储材料，超导材料，抗癌药物等。2．定量分析中的应用(1)检验离子的特效试剂：通常利用整合剂与某些金属离子生成有色难溶的内络盐，作为检验这些离子的特征反应。(2)隐藏剂：多种金属离子共同存在时，要测定其中一金属离子，由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定，因此常用配合物来防止杂质离子的干扰。(3)有机沉淀剂：某些配合物和金属离子在水中形成溶解度极小的内络盐沉淀，可以提高分析的精确度。(4)萃取分离：当金属离子与有机整合剂形成内络盐时，一方面由于它不带电，另一方面又由于有机配体在金属离子的外围且极性极小，具有疏水性，因而难溶于水，易溶于有机溶剂。利用这一性质就可将某些金属离子从水溶液中萃取到有机溶剂中。3．在合成中的应用配合催化剂活性高，选择性好，在合成工业中用途广泛。配合物与生物固氮。n4．在生物体中的应用许多酶的作用与其结构中含有形成配合物的金属离子有关。例　向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应可以用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。(1)该反应的类型是________________________，生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质，也不是易挥发物质，则该反应之所以能够进行是由于生成了_________________的Fe(SCN)3。(2)经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。请按要求填空：①所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是______________，含该离子的配合物的化学式是______________。②若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_________________________________。(3)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液，溶液血红色加深，这是由于_______(填字母)。a．与Fe3＋配合的SCN－数目增多b．血红色离子的数目增多c．血红色离子的浓度增大解析　两种化合物之间相互交换成分，生成另外两种化合物的反应是复分解反应。该反应进行的条件为有气体、沉淀或难电离物质生成。颜色的深浅与有色物质的浓度有关。答案　(1)复分解反应　难电离(2)①[Fe(SCN)]2＋　[Fe(SCN)]Cl2②FeCl3＋5KSCN===3KCl＋K2[Fe(SCN)5](3)c解题反思　生成配合物的反应是复分解反应中的一种。变式训练　已知向含有Zn2＋的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn(OH)2生成，继续滴加氨水使其过量，沉淀又溶解，生成了[Zn(NH3)4]2＋。此外，Zn(OH)2既可溶于盐酸，生成Zn2＋；又可溶于过量的NaOH溶液，生成ZnO；所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。现有四组离子，每组有两种金属离子。请各选一种试剂，将它们两者分开。可供选择的试剂有：A．硫酸　B．盐酸　C．硝酸　D．氢氧化钠溶液　E．氨水根据上述内容填写下表：离子组选用试剂(字母代号)沉淀物化学式保留在溶液中的离子(1)Zn2＋和Al3＋(2)Zn2＋和Mg2＋n(3)Zn2＋和Ba2＋(4)Mg2＋和Al3＋答案　(1)E　Al(OH)3　[Zn(NH3)4]2＋　(2)D(或E)　Mg(OH)2　ZnO或[Zn(NH3)4]2＋　(3)A　BaSO4　Zn2＋　(4)D　Mg(OH)2　AlO解析　本题给出的知识信息是Zn(OH)2的两性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。运用它们的化学性质，选择适当试剂加以分离。(1)Zn2＋和Al3＋的分离：由于Zn(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，不能用酸、碱加以区分，但Zn2＋可与过量氨水反应，生成[Zn(NH3)4]2＋，Al3＋无此性质，可选用氨水(E)为试剂，生成沉淀Al(OH)3，保留在溶液中的离子为[Zn(NH3)4]2＋。(2)Zn2＋和Mg2＋的分离：因Zn(OH)2为两性，Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀，可选用NaOH(D)为试剂，将Zn2＋和Mg2＋区分开沉淀为Mg(OH)2，保留在溶液中的离子为ZnO。此外，还可用氨水(E)予以分离。(3)Zn2＋和Ba2＋的分离：由于BaSO4难溶于水且不溶于酸，而ZnSO4则能溶于水，可选用H2SO4(A)为试剂，将Zn2＋和Ba2＋区分开。沉淀为BaSO4，保留在溶液中的离子为Zn2＋。(4)Mg2＋和Al3＋的分离：Al(OH)3有两性，能溶于过量的NaOH溶液中。Mg(OH)2为沉淀，且不溶于过量的NaOH溶液，可选用NaOH(D)为试剂，将Mg2＋和Al3＋区别开。沉淀是Mg(OH)2，保留在溶液中的离子是AlO。1．铁强化酱油中加有NaFeEDTA，其配离子结构如下图，则Fe3＋的配位数为(　　)A．3B．4C．5D．6答案　D解析　与铁相连的原子有N和O，其中N已形成三个键，故N与Fe之间为配位键；O－也为饱和的化学键，若与铁相连，则只能形成配位键。2．在[Co(NH3)6]3＋中，与中心原子形成配位键的原子是(　　)A．N原子B．H原子C．Co原子D．N、H两种原子答案　An解析　在[Co(NH3)6]3＋中，配位体是NH3，用N原子上的孤电子对与Co3＋配位。3．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是(　　)A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形结构C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子与Pt4＋不配位答案　C解析　在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于配合物的内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态，Pt4＋配位数为6，则其空间构型为八面体型，B错误。4．无水CoCl2为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水CoCl2，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。CoCl2＋xH2OCoCl2·xH2O深蓝色　　　　　粉红色现有65g无水CoCl2，吸水后变成CoCl2·xH2O119g。(1)水合物中x＝______。(2)若该化合物中Co2＋配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界各占有Cl－个数为1∶1，则其化学式可表示为__________________。答案　(1)6　(2)[CoCl(H2O)5]Cl·H2O解析　(1)xH2O＋CoCl2===CoCl2·xH2O　　　Δm　　　　　　　　　　　131＋18x　　　　18x　　　　　　　　　　　　119g　　　(119－65)g＝，解得：x＝6。(2)该化合物CoCl2·6H2O中Co2＋配位数为6，而且经定量测定得知配体和外界各占有Cl－个数为1∶1，即各有1个氯离子，则内界中含有1个氯离子和5个水分子；外界有1个氯离子，另外还有1个结晶水，所以化学式可表示为[CoCl(H2O)5]Cl·H2O。5．(1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子，请写出生成此配合离子的离子方程式______________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有________。(2)CuSO4·5H2O(胆矾)n中含有水合铜离子因而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)__________________________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列说法不正确的是________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角e．SO的空间构型为正四面体型f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化(4)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心离子是______，配位体是________，配位数为________，其含有微粒间的作用力类型有____________________。答案　(1)Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋　极性共价键、配位键(2)(3)ag　(4)Cu2＋　NH3、H2O　4　配位键、极性共价键解析　(1)Cu2＋提供空轨道，H2O分子中的O原子提供孤电子对形成配合物[Cu(H2O)4]2＋。(2)H2O中的O原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道，所以配位键表示为。(3)电负性：O>N，a不正确，S原子与4个O原子形成共价键，所以S原子采取sp3杂化，b正确；[Cu(NH3)4]SO4晶体中SO与[Cu(NH3)4]2＋以离子键结合，NH3、SO中含有共价键，[Cu(NH3)4]2＋含有配位键，c正确；NH3分子内N原子有1对孤电子对，H2O分子中O原子有2对孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角，d正确；SO中S原子以4个σ键与4个O原子结合，S采取sp3杂化，故SO为正四正面体型。(4)由书写形式可以看出其中心原子是Cu2＋，配体是H2O、NH3两种，配位数为4，[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋含有微粒间作用力有配位键以及极性共价键。n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[基础过关]一、配合物的结构1．请指出配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心原子、配位体、中心原子的化合价、配位数分别为(　　)A．Cu2＋、NH3、＋2、4B．Cu＋、NH3、＋1、4C．Cu2＋、OH－、＋2、2D．Cu2＋、NH3、＋2、2答案　A2．下列说法中错误的是(　　)A．当中心原子的配位数为6时，配合单元常呈八面体空间结构B．[Ag(NH3)2]＋中Ag＋空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键C．配位数为4的配合物均为正四面体结构D．已知[Cu(NH3)2]2＋的中心原子采用sp杂化，则它的空间构型为直线形答案　C解析　配位数为4的配合物可能呈正四面体型、四面体型或正方形。3．关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是(　　)A．配体为水分子，外界为Br－B．中心原子Cr采取sp3杂化C．中心原子的配位数为6D．中心原子的化合价为＋2价答案　C解析　配体为水分子和溴离子，中心原子Cr采取d2sp3杂化，中心原子的化合价为＋3价。4．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是(　　)A．分子中中心原子通过sp3杂化成键时，该分子不一定为正四面体结构B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对C．[Cu(NH3)4]2＋和CH4两种微粒中中心原子Cu和C都是通过sp3杂化轨道成键D．CCl4分子中有四个完全等同的sp3-pσ键答案　C解析　分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构，如NH3中N原子采用sp3杂化轨道成键，但NH3属于三角锥型，A项正确；杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，B项正确；[Cu(NH3)4]2＋中中心原子Cu采用dsp2杂化轨道成键，而CH4分子中中心原子C是采用sp3杂化轨道成键，C项错误；D项正确。5．下列各种说法中一定错误的是(　　)A．过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道，易形成配合物nB．中心原子或离子采取sp3杂化轨道形成的配离子可能呈正四面体结构C．当中心原子或离子的配位数为6时，配离子常呈八面体结构D．含有两种配位体且配位数为4的配离子一定存在顺反异构体答案　D解析　过渡金属原子或离子的最外层一般都没排满，存在空轨道，所以能接受孤电子对形成配位键，A选项的说法是正确的；中心原子或离子采取sp3杂化轨道形成的配离子，当4个配位体完全等同时，其配离子的空间结构是正四面体，B选项的说法是正确的；按价电子对互斥模型，配位数为6的配离子，空间构型呈八面体时最稳定，所以C说法是正确的；含有两种配位体且配位数为4的配离子，只有当其空间结构呈平面四边形时才存在顺反异构体，若其空间结构呈四面体，则不存在顺反异构体，所以D的说法一定错误。二、配合物性质及应用6．下列过程与配合物无关的是(　　)A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现血红色B．用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBrC．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色加深D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先出现白色沉淀，继而沉淀消失答案　C解析　A中形成[Fe(SCN)6]3－，B中形成可溶性的配合物Na3[Ag(S2O3)2]，D中先生成Al(OH)3沉淀，当NaOH过量时生成[Al(OH)4]—。C中发生2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，与配合物无关。7．下列大气污染物中，能与人体血红蛋白中的Fe2＋以配位键结合而引起中毒的气体是(　　)A．SO2B．CO2C．NO2D．CO答案　D解析　CO能与人体血红蛋白中的Fe2＋以配位键结合，CO与血红蛋白中的Fe2＋配合的能力远远大于O2与血红蛋白中Fe2＋配合的能力，因此CO一旦与血红蛋白中的Fe2＋配合，O2就很难与血红蛋白中的Fe2＋配合，机体出现缺氧现象，即引起机体中毒。8．实验室测定铁的含量可用络合剂邻二氮菲()，它遇Fe2＋形成红色配合物，结构如下图，下面说法不正确的是(　　)nA．邻二氮菲中C和N均采用sp2杂化B．该红色配离子中配位数为6C．铁与氮之间的化学键为离子键D．邻二氮菲中所有原子共平面答案　C解析　铁与氮之间的化学键为配位键。9．已知NH3分子可与Cu2＋形成配位化合物离子[Cu(NH3)4]2＋，则除去硫酸铜溶液中的少量硫酸可选用的试剂是(　　)A．NaOHB.NH3C．BaCl2D．Cu(OH)2答案　D解析　除去杂质时不能引入新杂质。如果用NaOH，则引入Na＋；用BaCl2，则引入Cl－；NH3与Cu2＋可形成配离子；Cu(OH)2难溶，且发生反应：H2SO4＋Cu(OH)2===CuSO4＋2H2O。[能力提升]10．已知：===[Ag(NH3)2]＋＋OH－；[Ag(NH3)2]＋Ag＋＋2NH3有两种化合物，A：CoCl3·5NH3·H2O；B：CoCl3·5NH3·H2O，根据下面的实验结果，确定它们的络离子、中心离子和配体。(1)分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠。(2)向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。(3)沉淀过滤后，分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化，但加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。又已知该化合物中心离子配位数均为6，试按照“[Ag(NH3)2]OH”的书写格式写出A、B的化学式：A__________________，B__________________。答案　[Co(NH3)5(H2O)]Cl3　[Co(NH3)5Cl]Cl2·H2O解析　分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠，说明A中水分子在内界，做配体，而B中水分子在外界，向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀，说明都有氯离子在外界，加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半，说明B的内界有氯离子，其个数为外界的氯离子的一半，而A中无氯离子在内界，由于A和B中心离子的配位数均为6，可以推知，在A中有一个水分子和五个氨分子做配体，而在B中有一个氯离子和五个氨分子做配体，所以A的化学式可以写成[Co(NH3)5(H2O)]Cl3，B的化学式可以写成[Co(NH3)5Cl]Cl2·H2O。n11．硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，滴加氨水直至过量，最终得到深蓝色透明溶液，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，化学式为CuSO4·4NH3·H2O。请根据上述实验现象回答下列问题：(1)写出配合物CuSO4·4NH3·H2O中的配体是__________，配位数是________(用数字表示)。N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是__________________。(2)已知CuSO4·4NH3·H2O的结构与CuSO4·5H2O晶体相似，CuSO4·5H2O晶体的结构如图所示，请画出CuSO4·4NH3·H2O的结构示意图：(3)在CuSO4·4NH3·H2O晶体中，中心原子是sp3杂化的原子有__________(写元素符号)。其晶体结构中存在的化学键有____________。A．范德华力B．金属键C．共价键D．氢键E．离子键F．配位键答案　(1)NH3　4　N＞O＞S(2)(3)N、O、S　CEF解析　(1)硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，溶液中形成了四水合铜配离子，滴加氨水直至过量，最终得到深蓝色透明溶液，溶液中四水合铜配离子变成了四氨合铜配离子，所以在CuSO4·4NH3·H2O中的配体为四个氨分子，根据N、O、S三种元素在周期表中的位置，O、N元素都是第2周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，O、S在同一主族，同一主族自上而下第一电离能呈减小趋势，所以N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞S。(2)根据结构图可知，铜离子的配位数为4，将CuSO4·5H2O晶体中四个做配体的水分子换成氨分子即可得CuSO4·4NH3·H2O的结构示意图为(3)CuSO4中S与O形成4个σ键，没有孤电子对，是sp3杂化，NH3中N与H形成3个σ键，有1对孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化，H2O中O与H形成2个σ键，有2对孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化，则中心原子是sp3杂化的原子有N、O、S；CuSO4·4NH3·H2O中，Cu与N元素间形成配位键，H与N之间形成共价键，Cu与硫酸根离子之间形成离子键。12．在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为nTiCl3·6H2O的绿色晶体，该晶体中两配位体的物质的量之比为1∶5，则该配离子的化学式为____________________________。CrCl3·6H2O(相对分子质量为266.5)有三种不同颜色的异构体：[Cr(H2O)6]Cl3、[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O和[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。为测定蒸发CrCl3溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体，取2.665gCrCl3·6H2O配成溶液，滴加足量AgNO3溶液，得到沉淀1.435g。该异构体为____________________(填化学式)。答案　[Ti(H2O)5Cl]2＋　[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O解析　由TiCl3·6H2O的组成知，配位体的物质的量之比为1∶5，则只能为1个Cl－与5个H2O。又Ti为＋3价，而Cl为－1价，则该配离子为[TiCl(H2O)5]2＋。0.01mol的CrCl3·6H2O与足量AgNO3溶液反应，只能得到0.01molAgCl，则说明只有一个Cl－在外界，故该异构体为[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。[拓展探究]13．请回答下列问题：(1)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，能与一些分子或离子形成配合物。①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_____________________。②[Fe(CN)6]4－的配位数是________，提供空轨道的是________，配位体是________，CN－中C原子的杂化轨道类型是________杂化，写出一种与CN－互为等电子体的分子的电子式__________。(2)一定条件下，Ni2＋与丁二酮肟生成鲜红色沉淀A。①基态Ni原子的外围电子排布式为____________。②丁二酮肟组成元素中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为______________。③丁二酮肟分子中C原子轨道的杂化类型是______________杂化。(3)氨气是共价型氢化物。工业常用氨气和醋酸二氨合铜{[Cu(NH3)2]Ac}(CH3COO－简写为Ac－)的混合液来吸收一氧化碳。反应的化学方程式为[Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac①氨水溶液中各元素原子的电负性从大到小排列顺序为______________。②醋酸分子中的两个碳原子，甲基(—CH3)碳和羧基(—COOH)碳的杂化方式分别是____________。③生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键类型有____________。a．离子键b．配位键c．σ键d．π键n(4)气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为，请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。(5)AlCl3·NH3和AlCl中均含有配位键。AlCl3·NH3中，配位体是__________，提供孤电子对的原子是________，AlCl中Al原子采用________杂化。答案　(1)①具有孤电子对　②6　Fe2＋　CN－　spN⋮⋮N(或C⋮⋮O)(2)①3d84s2　②CN>H　②sp3、sp2　③abcd(4)(5)NH3　N　sp3解析　(1)①配位键的形成条件是中心原子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对，Fe原子提供空轨道，与之形成配合物的分子或离子应含有孤电子对。②[Fe(CN)6]4－的中心原子为Fe2＋，Fe2＋提供空轨道，配位体为CN－，配位数为6，用N原子替换CN－中的C原子，同时减掉1个负电荷得等电子体N2，用O原子替换CN－中的N原子，同时去掉1个负电荷得等电子体CO，N2的电子式为N⋮⋮N，故知CO电子式为C⋮⋮O，CN－的电子式为[C⋮⋮N]－，CN－中C原子形成2个σ键和1个π键，所以C原子采取sp杂化。(2)①Ni的原子序数为28，价电子排布式为3d84s2。②N原子最外层为2s22p3稳定结构，N元素的第一电离能大于C和O元素的第一电能，O原子半径小于C原子半径，O原子核电荷数多于C原子，故O元素第一电离能大于C元素第一电离能。③含双键碳原子形成3个σ键，该碳原子采取sp2杂化，—CH3碳原子形成4个σ键，该C原子采取sp3杂化。(3)①氨水中含有的元素有N、H、O，电负性顺序为O>N>H。②甲基碳含4个σ键，羧基碳有3个σ键，故碳原子分别采取sp3和sp2杂化。③CO中存在σ键和π键，Cu＋与NH3和CO中的N原子和C原子间形成配位键，NH3中N与H原子间形成σ键，[Cu(NH3)3CO]＋与Ac－间以离子键结合。(4)配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有7个电子，通过一个共用电子对就可以形成一个单键，另有三对孤电子对。所以氯化铝(Al2Cl6)中与两个铝原子形成共价键的氯原子中，分别有一个是配位键，氯原子提供孤电子对，铝原子提供空轨道。(5)AlCl3·NH3中，Al3＋提供空轨道，配位体为NH3，NH3中的N原子提供孤电子对，AlCl中Al的价电子对数为×(3＋1＋4)＝4。孤电子对数为0，Al原子的杂化类型为sp3杂化。