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化学
题目

下列离子中,指出哪些能在氨水溶液中形成氨合物?-|||-(b)^2+ ^3+ ^2+ Fe^(2+) ^3+ ^2+ Ni^(2+) Na^+ ^2+ ^2+

题目解答

答案

解析

本题考查金属离子与氨水溶液形成氨合物的性质,解题思路是根据金属离子的电子构型、离子电荷以及离子半径等因素,判断其与氨分子形成配位键的能力,进而确定能否形成氨合物。

氨分子($NH_3$)中氮原子有一对孤对电子,能作为配体与具有空轨道的金属离子形成配位键,从而形成氨合物。一般来说,过渡金属离子由于具有未充满的$d$轨道,容易接受氨分子的孤对电子形成氨合物。

下面对各离子进行逐一分析:

  • $Pb^{2 + }$:铅离子的电子构型为$[Xe]4f^{14}5d^{10}6s^{2}$,其$d$轨道已全充满,且离子半径较大,与氨分子形成配位键的能力较弱,一般不形成氨合物。
  • $Cr^{3 + }$:铬离子的电子构型为$[Ar]3d^{3}$,虽然有未充满的$d$轨道,但$Cr^{3 + }$在氨水中会发生水解反应,生成$Cr(OH)_3$沉淀,而不是形成氨合物。
  • $Mn^{2 + }$:锰离子的电子构型为$[Ar]3d^{5}$,在氨水中会生成$Mn(OH)_2$沉淀,且$Mn^{2 + }$与氨分子形成的配合物稳定性较差,一般不形成氨合物。
  • $Fe^{2 + }$:亚铁离子的电子构型为$[Ar]3d^{6}$,在氨水中会先生成$Fe(OH)_2$沉淀,$Fe(OH)_2$不稳定,易被氧化为$Fe(OH)_3$,一般不形成氨合物。
  • $Fe^{3 + }$:铁离子的电子构型为$[Ar]3d^{5}$,在氨水中会生成$Fe(OH)_3$沉淀,不形成氨合物。
  • $Co^{2 + }$:钴离子的电子构型为$[Ar]3d^{7}$,$Co^{2 + }$能与氨分子形成稳定的氨合物,如$[Co(NH_3)_6]^{2 + }$,该配合物在空气中易被氧化为$[Co(NH_3)_6]^{3 + }$。
  • $Ni^{2 + }$:镍离子的电子构型为$[Ar]3d^{8}$,$Ni^{2 + }$能与氨分子形成稳定的氨合物,如$[Ni(NH_3)_6]^{2 + }$。
  • $Na^{+}$:钠离子的电子构型为$[Ne]$,其$d$轨道已全充满,且离子半径较大,与氨分子形成配位键的能力很弱,不形成氨合物。
  • $Mg^{2 + }$:镁离子的电子构型为$[Ne]3s^{2}$,在氨水中会生成$Mg(OH)_2$沉淀,不形成氨合物。
  • $Sn^{2 + }$:锡离子的电子构型为$[Kr]4d^{10}5s^{2}$,其$d$轨道已全充满,且离子半径较大,与氨分子形成配位键的能力较弱,一般不形成氨合物。

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