内容正文:
3.3.1 配合物
一、配位键
1.配位键的定义
配位键是一种特殊的共价键,由一方提供孤电子对,另一方提供空轨道,双方通过共用这对孤电子对形成的化学键。与普通共价键不同,普通共价键的成键电子对由成键双方各提供一个,而配位键的成键电子对仅由一方提供。
2.配位键的形成条件
(1)一方原子或离子具有孤电子对,比如NH3中的N原子、H2O中的O原子、OH-中的O原子等,它们的最外层存在未参与成键的电子对。
(2)另一方原子或离子具有能够接受孤电子对的空轨道,比如H+、Cu2+、Fe3+等,它们的价电子层存在空的轨道,可以容纳外来的孤电子对。
如反应NH3+H+=NH4+,NH3中的N上有1对孤电子对,H+中有空轨道,二者通过配位键结合形成NH4+, NH4+的形成可表示如下:
3.配位键的表示方法
配位键通常用“→”表示,箭头指向接受孤电子对的一方。例如,NH4+的形成过程中,NH3中的N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,形成的配位键可表示为[H←NH3]+;再比如Cu(NH3)42+,其中Cu2+提供空轨道,每个NH3中的N原子提供孤电子对,配位键表示为[Cu←(NH3)4]2+。
(电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为;[Cu(H2O)4]2+的结构式为
4.常见的配位化合物
(1)铵盐:如NH4Cl,NH4+中存在N→H配位键。
(2)水合离子:如[Fe(H2O)6]3+,Fe3+与H2O分子通过配位键结合。
(3)络合物:如Cu(NH3)4SO4,其中Cu(NH3)42+是络离子,Cu2+和NH3之间以配位键相连;还有Fe(SCN)3,Fe3+与SCN-通过配位键形成络合物,这也是检验Fe3+的原理。
5.配位键的性质
(1)配位键具有共价键的特征,有饱和性和方向性。饱和性是指中心原子的空轨道数目有限,所能结合的配体数目有一定限度;方向性是指配体提供的孤电子对会沿着中心原子空轨道的特定方向进行重叠,以达到最大程度的重叠,形成稳定的化学键。
(2)配位键的键能介于离子键和普通共价键之间,配位化合物的稳定性与配位键的强弱有关,配体提供孤电子对的能力越强,中心原子接受孤电子对的能力越强,形成的配位键就越牢固,配位化合物也越稳定。
6.配位键的应用
(1)在化学检验中,利用配位反应产生的特殊现象进行离子检验,比如用KSCN溶液检验Fe3+,溶液会变为血红色,就是因为形成了Fe(SCN)3络合物。
(2)在工业生产中,配位化合物可作为催化剂,比如某些过渡金属的络合物能催化有机合成反应,提高反应速率和选择性。
(3)在生物体内,很多生物大分子都含有配位键,比如血红蛋白中的Fe2+与氧分子通过配位键结合,实现氧气的运输;叶绿素中的Mg2+与周围的氮原子形成配位键,参与光合作用过程。
【对点练习】
1.下列各种说法中错误的是( )
A.配位键是一种特殊的共价键
B.NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位键
C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
D.形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤电子对
2.下列微粒中含配位键的是( )
①N2H ②CH4 ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部
3.锌的某种配合物结构如图所示,已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是
A.该配合物中非金属元素电负性最小的是氢
B.1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol
C.该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键
D.该配合物中存在、两种大π键
二、配合物
1.配合物的基本概念
(1)定义:由中心原子(或离子)和围绕它的若干个配体(分子或离子)通过配位键结合形成的复杂化合物,也叫络合物。
(2)组成:
中心离子(原子):通常是过渡金属离子或原子,具有空的价电子轨道,能接受配体提供的孤电子对,如Cu²⁺、Fe³⁺、Ni等。
配体:提供孤电子对的分子或离子,常见的有NH₃、H₂O、Cl⁻、CN⁻等。其中直接与中心离子结合的原子叫配位原子,如NH₃中的N原子,H₂O中的O原子。
配位数:直接与中心离子结合的配位原子的总数,常见配位数为2、4、6,如[Ag(NH₃)₂]⁺中配位数是2,[Cu(NH₃)₄]²⁺中配位数是4。
内界和外界:配合物分为内界和外界,内界是中心离子与配体通过配位键结合形成的部分,通常用方括号括起来,如[Cu(NH₃)₄]²⁺;外界是与内界电荷平衡的离子,如[Cu(NH₃)₄]SO₄中的SO₄²⁻。有些配合物没有外界,如[Fe(CO)₅]。
2.配合物的形成
(1)形成条件:中心离子具有空轨道,配体具有孤电子对,二者通过配位键结合。
(2)实例:
向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,先产生蓝色沉淀Cu(OH)₂,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,即形成了[Cu(NH₃)₄]²⁺。反应过程为:Cu²⁺ + 2NH₃·H₂O = Cu(OH)₂↓ + 2NH₄⁺,Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻。
3.配合物的结构与空间构型
常见空间构型:
配位数为2:直线形,如[Ag(NH₃)₂]⁺,中心离子Ag⁺采取sp杂化。
配位数为4:有平面正方形和正四面体两种。[Cu(NH₃)₄]²⁺是平面正方形,中心离子Cu²⁺采取dsp²杂化;[Zn(NH₃)₄]²⁺是正四面体,中心离子Zn²⁺采取sp³杂化。
配位数为6:正八面体,如[Fe(CN)₆]³⁻、[Co(NH₃)₆]³⁺,中心离子通常采取sp³d²或d²sp³杂化。
4.配合物的性质
(1)颜色:许多配合物具有特征颜色,如[Cu(NH₃)₄]²⁺为深蓝色,[Fe(SCN)₆]³⁻为血红色,可利用这一性质进行离子检验。
(2)稳定性:不同配合物的稳定性不同,通常用稳定常数K来衡量,K越大,配合物越稳定。例如,[Fe(CN)₆]³⁻的稳定常数远大于[Fe(SCN)₆]³⁻,所以Fe³⁺与CN⁻结合更牢固。
(3)溶解性:有些难溶物形成配合物后会溶解,如AgCl不溶于水,但能溶于氨水形成[Ag(NH₃)₂]⁺。
(4)导电性:内界与外界之间以离子键结合,在水溶液中能电离出内界离子和外界离子,所以配合物溶液具有导电性,如[Cu(NH₃)₄]SO₄在溶液中电离为[Cu(NH₃)₄]²⁺和SO₄²⁻。
5.配合物的应用
(1)物质分离与提纯:利用配合物的溶解性差异分离离子,如分离Zn²⁺和Al³⁺,加入过量氨水,Zn²⁺形成[Zn(NH₃)₄]²⁺溶解,Al³⁺形成Al(OH)₃沉淀。
(2)离子检验:如用KSCN检验Fe³⁺,溶液变为血红色;用氨水检验Cu²⁺,先产生沉淀后溶解得到深蓝色溶液。
(3)工业生产:在电镀工业中,用配合物溶液作电镀液,如镀铜时使用[Cu(CN)₄]³⁻溶液,能使镀层更均匀。
(3)生物医学:许多生物分子是配合物,如血红蛋白中的Fe²⁺与卟啉形成配合物,负责运输氧气;一些药物也是配合物,如顺铂[Pt(NH₃)₂Cl₂]用于治疗癌症。、。
6.常见的配合物及其制取
①[Cu(H2O)4]2+
【实验3-2p95】
实验装置
实验原理
Cu2++4H2O===[Cu(H2O)4]2+
实验用品
①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水
实验步骤
取上述少量6种固体于点滴板,分别加蒸馏水溶解,观察现象
实验现象
①②③三种溶液呈天蓝色
④⑤⑥三种溶液呈无色
实验结论
Cu2+在水溶液中常显蓝色,溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关,与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关
实验说明
实验证明,硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色,实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
②[Cu(NH3)4](OH)2:Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+ 2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
【实验3-3p96】
实验装置
实验原理
Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验用品
0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒
实验步骤
向盛有4mL0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水并振荡试管,观察实验现象;再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇),并用玻璃棒摩檫试管壁,观察实验现象。
实验现象
加入氨水后首先生成蓝色沉淀,继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成深蓝色溶液。加入乙醇后又析出深蓝色晶体。
实验结论
深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验说明
实验证明,无论在得到的深蓝色透明溶液中,还是在析出的深蓝色晶体中,深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+,中心离子是Cu2+,而配体是NH3,配位数为4
③K3Fe(SCN)6:Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n ]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3
【实验3-4p97】
实验装置
实验原理
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n,n = 1~6,随SCN-的浓度而异,可用于鉴别Fe3+
实验用品
0.1mol/LFeCl3 溶液、0.1mol/LKSCN 溶液;试管、胶头滴管。
实验步骤
向盛有少量 0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴 0.1mol/LKSCN 溶液,观察现象。
实验现象
FeCl3 溶液变为红色。
实验说明
Fe3+的检验方法:KSCN 法、苯酚法、亚铁氰化钾法。
④[Ag(NH3)2]Cl:AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2] Cl
【实验3-5p97】
实验装置
实验原理
Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
实验用品
0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒
实验步骤
向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液,产生难溶于水白色的AgCl沉淀,再滴入1mol/L氨水,振荡,观察实验现象
实验现象
白色的AgCl沉淀,再滴入1mol/L氨水后沉淀消失,得到澄清的无色溶液
实验结论
制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液
实验说明
AgCl沉淀溶于氨水,发生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液
【对点练习】
1.关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是( )
A.中心原子的化合价为+1价
B.配位数是6
C.配体为水分子,外界为Cl-
D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不产生白色沉淀
2.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是( )
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C.1 mol配合物中σ键数目为12NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子
3.配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是( )
A.CuSO4溶液呈天蓝色是因为含有[Cu(H2O)4]2+
B.魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液
C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分
D.除去硝酸铵溶液中的Ag+,可向其中加入过量氨水
【课后作业】
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波或大苏打,作为配体用于浸Ag、Au等。S2O可以看作是SO中的一个O被S原子代替的产物,其中替代O的S称端基S原子,另一个则是中心S原子。下列说法正确的是
A.两个硫原子均可作为配位原子
B.只有端基S原子可作为原子
C.只有中心S原子作为原子
D.两个硫原子均不可作为配位原子
2.化学式为K4[Fe(CN)6]的配合物常用作为抗结剂少量添加在食盐中,而KCN却是一种极具毒性的盐类,下列说法错误的是
A.K4[Fe(CN)6]配合物在水中溶解并能完全解离出K+、Fe2+和CN-
B.K4[Fe(CN)6]配合物的配体是CN-,配位数是6,其晶体中有离子键、共价键和配位键
C.[Fe(CN)6]4-配离子的中心离子Fe2+提供6个空轨道,配体CN-提供孤电子对
D.KCN的剧毒性是由CN-引起
3.下列关于配位化合物的叙述,不正确的是
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Fe(SCN)6]3-中的Fe3+提供空轨道,SCN-中的硫原子提供孤电子对形成配位键
D.许多过渡元素的离子(如Cu2+、Ag+等)和某些主族元素的离子或分子(如NH3、OH-等)都能形成配合物
4.水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛,主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述正确的是
A.[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中的空间构型为平面三角型
B.[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中存在离子键、配位键和极性共价键
C.NH3分子中H-N-H键的角小于H2O分子中H-O-H键的健角
D.NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
5.下列关于配位化合物的叙述中,错误的是
A.配位化合物中必定存在配位键
B.含有配位键的化合物一定是配位化合物
C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键
D.配位化合物在化学催化剂、医学科学、材料化学等领域都有广泛的应用
6.下列有关、、的说法正确的是
A.的空间构型为三角锥形
B.键角大于
C.极易溶于水的原因是分子间存在氢键
D.与形成的中,由提供孤电子对形成配位键
7.茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一。下列说法错误的是
A.A1与O形成配位键时,O提供孤电子对
B.配合物X中的配位数为6
C.配合物X所含的元素中,第一电离能最大的是Ca
D.茜素分子间存在范德华力、氢键
8.Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应: Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2+2CO2+2H2O。下列说法正确的是
A.此化学方程式中涉及的第二周期元素的电负性大小的顺序为O<N<C
B.配合物K4Fe(CN)6的中心离子的价电子排布式为3d6,该中心离子的配位数是10
C.1molHCN分子中含有σ键2mol
D.K2CO3中阴离子的空间构型为三角锥形
9.铜是历史上最早使用的金属,铜有许多化合物:CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OH)2、CuCO3,、、、等。固体Y溶液Z沉淀W离子晶体(己知:),下列有关说法不正确的是
A.W离子为深蓝色,Cu2+的配位能力:H2O小于NH3
B.晶体结构(如上图)中有5种水分子
C.中σ键的数目为16mol
D.向中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁获得深蓝色晶体
10.茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列说法错误的是
A.Al与O形成配位键时,O提供孤电子对
B.配合物X所含的元素中属于s区的只有H
C.配合物X中的配位数为6
D.茜素分子间存在范德华力、氢键
11.是一种重要的化工原料,向溶液中通可制,肼()是一种火箭燃料推进剂,其燃烧热为,下列说法正确的是
A.中的键角:前者大于后者
B.基态核外电子排布式为
C.表示肼燃烧热的热化学方程式:
D.中含有化学键有离子键、共价键、氢键、配位键
12.配位化合物广泛应用于日常生活、工业生产及科研中。例如Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验Ni2+。
已知:有的配体只含一个配位原子,只能提供一对孤对电子与中心原子形成配位键,这种配体被称为单齿配体,能提供两个及以上的配位原子的配体被称为多齿配体,多齿配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。回答下列问题:
(1)丁二酮肟镍是否属于螯合物 (填“是”或“否”),其配位数为 ,含有化学键的类型有 。
a.氢键 b.配位键 c.极性键 d.非极性键
(2)实验室常用邻二氮菲()检验Fe2+,生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子,选择pH范围为2~9的原因是 。
(3)绝大部分过渡金属都能与CO分子形成稳定的羰基配合物,且配位键的形成可使金属价层电子满足18电子规律,即中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18,则Fe(CO)x中Fe的配位数x的数值为 。
(4)Cr3+配位能力很强,极易形成配位数为6的八面体结构,例如CrCl3∙6H2O就有3种水合异构体,其中一种结构取1mol与足量的AgNO3溶液反应,生成2mol白色沉淀,则该配合物的化学式为 。
(5)[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,中心离子Ni2+的杂化方式可能为 。
a.sp3 b.dsp2 c.sp2 d.sp
(6)物质在外磁场的作用下会发生磁化现象,在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性,中心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性,下列配离子中具有顺磁性的是 。
A.[Cr(OH)4]- B.[Cu(CN)4]3− C.[ZnCl4]2− D.[Fe(CN)6]4−
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3.3.1 配合物
一、配位键
1.配位键的定义
配位键是一种特殊的共价键,由一方提供孤电子对,另一方提供空轨道,双方通过共用这对孤电子对形成的化学键。与普通共价键不同,普通共价键的成键电子对由成键双方各提供一个,而配位键的成键电子对仅由一方提供。
2.配位键的形成条件
(1)一方原子或离子具有孤电子对,比如NH3中的N原子、H2O中的O原子、OH-中的O原子等,它们的最外层存在未参与成键的电子对。
(2)另一方原子或离子具有能够接受孤电子对的空轨道,比如H+、Cu2+、Fe3+等,它们的价电子层存在空的轨道,可以容纳外来的孤电子对。
如反应NH3+H+=NH4+,NH3中的N上有1对孤电子对,H+中有空轨道,二者通过配位键结合形成NH4+, NH4+的形成可表示如下:
3.配位键的表示方法
配位键通常用“→”表示,箭头指向接受孤电子对的一方。例如,NH4+的形成过程中,NH3中的N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,形成的配位键可表示为[H←NH3]+;再比如Cu(NH3)42+,其中Cu2+提供空轨道,每个NH3中的N原子提供孤电子对,配位键表示为[Cu←(NH3)4]2+。
(电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为;[Cu(H2O)4]2+的结构式为
4.常见的配位化合物
(1)铵盐:如NH4Cl,NH4+中存在N→H配位键。
(2)水合离子:如[Fe(H2O)6]3+,Fe3+与H2O分子通过配位键结合。
(3)络合物:如Cu(NH3)4SO4,其中Cu(NH3)42+是络离子,Cu2+和NH3之间以配位键相连;还有Fe(SCN)3,Fe3+与SCN-通过配位键形成络合物,这也是检验Fe3+的原理。
5.配位键的性质
(1)配位键具有共价键的特征,有饱和性和方向性。饱和性是指中心原子的空轨道数目有限,所能结合的配体数目有一定限度;方向性是指配体提供的孤电子对会沿着中心原子空轨道的特定方向进行重叠,以达到最大程度的重叠,形成稳定的化学键。
(2)配位键的键能介于离子键和普通共价键之间,配位化合物的稳定性与配位键的强弱有关,配体提供孤电子对的能力越强,中心原子接受孤电子对的能力越强,形成的配位键就越牢固,配位化合物也越稳定。
6.配位键的应用
(1)在化学检验中,利用配位反应产生的特殊现象进行离子检验,比如用KSCN溶液检验Fe3+,溶液会变为血红色,就是因为形成了Fe(SCN)3络合物。
(2)在工业生产中,配位化合物可作为催化剂,比如某些过渡金属的络合物能催化有机合成反应,提高反应速率和选择性。
(3)在生物体内,很多生物大分子都含有配位键,比如血红蛋白中的Fe2+与氧分子通过配位键结合,实现氧气的运输;叶绿素中的Mg2+与周围的氮原子形成配位键,参与光合作用过程。
【对点练习】
1.下列各种说法中错误的是( )
A.配位键是一种特殊的共价键
B.NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位键
C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
D.形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤电子对
【答案】C
【解析】配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成的共价键,可见成键双方都不存在未成对电子,故A、D对,C错;NH4NO3、CuSO4·5H2O中的NH、[Cu(H2O)4]2+含有配位键,故B对。
2.下列微粒中含配位键的是( )
①N2H ②CH4 ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部
【答案】C
【解析】形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对,另一个原子(或离子)有空轨道,在②CH4、③OH-中不含配位键。
3.锌的某种配合物结构如图所示,已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是
A.该配合物中非金属元素电负性最小的是氢
B.1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol
C.该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键
D.该配合物中存在、两种大π键
【答案】B
【解析】A.该配合物中含H、C、N、O、S五种非金属元素,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,则氢元素的电负性最小,A正确;B.由图可知,1mol该配合物中通过螯合作用成环形成的配位键(N→Zn)有4mol,B错误;C.由于电负性:O>N,因此氧锌键的成键电子对更偏向于O,受热时容易断裂,同时由于螯合作用形成的配位键氮锌键稳定性大于一般的配位键氧锌键,所以该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键,C正确;D.该配合物中,每个N原子中的5个价层电子,2个用于形成共价键,2个用于形成配位键,还有1个电子参与形成大π键;每个S原子中的6个价层电子,2个用于形成共价键,2个填充在sp2杂化轨道中,还有2个电子参与形成大π键。因此在含硫五元环中,共用6个电子,形成大π键,在六元环中,共用6个电子,形成大π键,D正确;故选B。
二、配合物
1.配合物的基本概念
(1)定义:由中心原子(或离子)和围绕它的若干个配体(分子或离子)通过配位键结合形成的复杂化合物,也叫络合物。
(2)组成:
中心离子(原子):通常是过渡金属离子或原子,具有空的价电子轨道,能接受配体提供的孤电子对,如Cu²⁺、Fe³⁺、Ni等。
配体:提供孤电子对的分子或离子,常见的有NH₃、H₂O、Cl⁻、CN⁻等。其中直接与中心离子结合的原子叫配位原子,如NH₃中的N原子,H₂O中的O原子。
配位数:直接与中心离子结合的配位原子的总数,常见配位数为2、4、6,如[Ag(NH₃)₂]⁺中配位数是2,[Cu(NH₃)₄]²⁺中配位数是4。
内界和外界:配合物分为内界和外界,内界是中心离子与配体通过配位键结合形成的部分,通常用方括号括起来,如[Cu(NH₃)₄]²⁺;外界是与内界电荷平衡的离子,如[Cu(NH₃)₄]SO₄中的SO₄²⁻。有些配合物没有外界,如[Fe(CO)₅]。
2.配合物的形成
(1)形成条件:中心离子具有空轨道,配体具有孤电子对,二者通过配位键结合。
(2)实例:
向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,先产生蓝色沉淀Cu(OH)₂,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,即形成了[Cu(NH₃)₄]²⁺。反应过程为:Cu²⁺ + 2NH₃·H₂O = Cu(OH)₂↓ + 2NH₄⁺,Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻。
3.配合物的结构与空间构型
常见空间构型:
配位数为2:直线形,如[Ag(NH₃)₂]⁺,中心离子Ag⁺采取sp杂化。
配位数为4:有平面正方形和正四面体两种。[Cu(NH₃)₄]²⁺是平面正方形,中心离子Cu²⁺采取dsp²杂化;[Zn(NH₃)₄]²⁺是正四面体,中心离子Zn²⁺采取sp³杂化。
配位数为6:正八面体,如[Fe(CN)₆]³⁻、[Co(NH₃)₆]³⁺,中心离子通常采取sp³d²或d²sp³杂化。
4.配合物的性质
(1)颜色:许多配合物具有特征颜色,如[Cu(NH₃)₄]²⁺为深蓝色,[Fe(SCN)₆]³⁻为血红色,可利用这一性质进行离子检验。
(2)稳定性:不同配合物的稳定性不同,通常用稳定常数K来衡量,K越大,配合物越稳定。例如,[Fe(CN)₆]³⁻的稳定常数远大于[Fe(SCN)₆]³⁻,所以Fe³⁺与CN⁻结合更牢固。
(3)溶解性:有些难溶物形成配合物后会溶解,如AgCl不溶于水,但能溶于氨水形成[Ag(NH₃)₂]⁺。
(4)导电性:内界与外界之间以离子键结合,在水溶液中能电离出内界离子和外界离子,所以配合物溶液具有导电性,如[Cu(NH₃)₄]SO₄在溶液中电离为[Cu(NH₃)₄]²⁺和SO₄²⁻。
5.配合物的应用
(1)物质分离与提纯:利用配合物的溶解性差异分离离子,如分离Zn²⁺和Al³⁺,加入过量氨水,Zn²⁺形成[Zn(NH₃)₄]²⁺溶解,Al³⁺形成Al(OH)₃沉淀。
(2)离子检验:如用KSCN检验Fe³⁺,溶液变为血红色;用氨水检验Cu²⁺,先产生沉淀后溶解得到深蓝色溶液。
(3)工业生产:在电镀工业中,用配合物溶液作电镀液,如镀铜时使用[Cu(CN)₄]³⁻溶液,能使镀层更均匀。
(3)生物医学:许多生物分子是配合物,如血红蛋白中的Fe²⁺与卟啉形成配合物,负责运输氧气;一些药物也是配合物,如顺铂[Pt(NH₃)₂Cl₂]用于治疗癌症。、。
6.常见的配合物及其制取
①[Cu(H2O)4]2+
【实验3-2p95】
实验装置
实验原理
Cu2++4H2O===[Cu(H2O)4]2+
实验用品
①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水
实验步骤
取上述少量6种固体于点滴板,分别加蒸馏水溶解,观察现象
实验现象
①②③三种溶液呈天蓝色
④⑤⑥三种溶液呈无色
实验结论
Cu2+在水溶液中常显蓝色,溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关,与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关
实验说明
实验证明,硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色,实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
②[Cu(NH3)4](OH)2:Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+ 2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
【实验3-3p96】
实验装置
实验原理
Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验用品
0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒
实验步骤
向盛有4mL0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水并振荡试管,观察实验现象;再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇),并用玻璃棒摩檫试管壁,观察实验现象。
实验现象
加入氨水后首先生成蓝色沉淀,继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成深蓝色溶液。加入乙醇后又析出深蓝色晶体。
实验结论
深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验说明
实验证明,无论在得到的深蓝色透明溶液中,还是在析出的深蓝色晶体中,深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+,中心离子是Cu2+,而配体是NH3,配位数为4
③K3Fe(SCN)6:Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n ]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3
【实验3-4p97】
实验装置
实验原理
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n,n = 1~6,随SCN-的浓度而异,可用于鉴别Fe3+
实验用品
0.1mol/LFeCl3 溶液、0.1mol/LKSCN 溶液;试管、胶头滴管。
实验步骤
向盛有少量 0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴 0.1mol/LKSCN 溶液,观察现象。
实验现象
FeCl3 溶液变为红色。
实验说明
Fe3+的检验方法:KSCN 法、苯酚法、亚铁氰化钾法。
④[Ag(NH3)2]Cl:AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2] Cl
【实验3-5p97】
实验装置
实验原理
Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
实验用品
0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒
实验步骤
向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液,产生难溶于水白色的AgCl沉淀,再滴入1mol/L氨水,振荡,观察实验现象
实验现象
白色的AgCl沉淀,再滴入1mol/L氨水后沉淀消失,得到澄清的无色溶液
实验结论
制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液
实验说明
AgCl沉淀溶于氨水,发生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液
【对点练习】
1.关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是( )
A.中心原子的化合价为+1价
B.配位数是6
C.配体为水分子,外界为Cl-
D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不产生白色沉淀
【答案】B
【解析】[Cr(H2O)4Cl2]Cl中阴离子是氯离子,氯离子的化合价是-1价,所以铬离子的化合价是+3价,A错误;中心原子铬与4个水分子和2个氯离子结合形成配位离子,故Cr的配位数为6,B正确;[Cr(H2O)4Cl2]Cl中配体为水分子和氯离子,外界为Cl-,C错误;[Cr(H2O)4Cl2]Cl的外界为Cl-,在其水溶液中加入AgNO3溶液,会产生氯化银白色沉淀,D错误。
2.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是( )
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C.1 mol配合物中σ键数目为12NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子
【答案】A
【解析】Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-存在离子键,NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键,不存在非极性键,A错误;NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,共有6个,配位原子有C和N,B正确;1 mol配合物中σ键数目为(5×2+1×2)×NA=12NA,C正确;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子,D正确。
3.配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是( )
A.CuSO4溶液呈天蓝色是因为含有[Cu(H2O)4]2+
B.魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液
C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分
D.除去硝酸铵溶液中的Ag+,可向其中加入过量氨水
【答案】D
【解析】水合铜离子在溶液中呈天蓝色,正确;硫氰化铁配离子是配合物,Fe3+是中心离子、SCN-是配体,正确;葡萄糖能与银氨溶液中的[Ag(NH3)2]+反应生成单质银,所以[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分,正确;Ag+与少量氨水生成氢氧化银沉淀、与过量氨水生成[Ag(NH3)2]+,不能除去硝酸铵溶液中的Ag+,错误。
【课后作业】
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波或大苏打,作为配体用于浸Ag、Au等。S2O可以看作是SO中的一个O被S原子代替的产物,其中替代O的S称端基S原子,另一个则是中心S原子。下列说法正确的是
A.两个硫原子均可作为配位原子
B.只有端基S原子可作为原子
C.只有中心S原子作为原子
D.两个硫原子均不可作为配位原子
【答案】B
【解析】S2O中的端基S原子是配体,中心S原子是中心原子,故选B。
2.化学式为K4[Fe(CN)6]的配合物常用作为抗结剂少量添加在食盐中,而KCN却是一种极具毒性的盐类,下列说法错误的是
A.K4[Fe(CN)6]配合物在水中溶解并能完全解离出K+、Fe2+和CN-
B.K4[Fe(CN)6]配合物的配体是CN-,配位数是6,其晶体中有离子键、共价键和配位键
C.[Fe(CN)6]4-配离子的中心离子Fe2+提供6个空轨道,配体CN-提供孤电子对
D.KCN的剧毒性是由CN-引起
【答案】A
【解析】A.K4[Fe(CN)6]内界中的CN-在水中不能电离,A错误;B.K4[Fe(CN)6]配合物的配体是CN-,配位数是6,其晶体中有离子键、共价键和配位键,B正确;C.[Fe(CN)6]4-配离子的中心离子Fe2+提供6个空轨道,配体CN-提供孤电子对,C正确;D.K4[Fe(CN)6]的配合物常用作为抗结剂少量添加在食盐中,而KCN却是一种极具毒性的盐类,KCN在水溶液中可电离出CN-,可知剧毒性是由CN-引起,D正确;故选A。
3.下列关于配位化合物的叙述,不正确的是
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Fe(SCN)6]3-中的Fe3+提供空轨道,SCN-中的硫原子提供孤电子对形成配位键
D.许多过渡元素的离子(如Cu2+、Ag+等)和某些主族元素的离子或分子(如NH3、OH-等)都能形成配合物
【答案】B
【解析】配位化合物中一定含有配位键,但也可能含有离子键等其他化学键,A正确,B错误;Fe3+、Cu2+、Ag+等过渡元素的离子有空轨道,与许多配体具有很强的结合力,可形成配合物,C、D均正确。
4.水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛,主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述正确的是
A.[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中的空间构型为平面三角型
B.[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中存在离子键、配位键和极性共价键
C.NH3分子中H-N-H键的角小于H2O分子中H-O-H键的健角
D.NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
【答案】D
【解析】A.的S原子价层电子对个数==4,杂化类型为sp3杂化,空间构型为正四面体,故A错误;B.[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中存在配位键和极性共价键,不存在离子键,故B错误;C.H2O中O原子有两对孤对电子,NH3分子中N原子有一对孤对电子,因为孤电子对间的排斥力>孤电子对与成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,导致NH3分子中H-N-H键角比H2O中H-O-H键角大,故C错误;D.N的电负性小与O,NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来,NH3的配位能力强于H2O,结合实验,硫酸铜溶液中加入过量氨水后生成了[Cu(NH3)4]2+离子,也能说明NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,故D正确。答案选D。
5.下列关于配位化合物的叙述中,错误的是
A.配位化合物中必定存在配位键
B.含有配位键的化合物一定是配位化合物
C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键
D.配位化合物在化学催化剂、医学科学、材料化学等领域都有广泛的应用
【答案】B
【解析】A.配合物中一定含有配位键,还含有共价键,可能含有离子键,A正确;B.含有配位键的化合物不一定是配位化合物,例如氯化铵尽管含有配位键,但其结构简单,不具备配合物的结构特征,不能看做配合物,B错误;C.配离子中中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键,C正确;D.配位化合物具有一些特殊的性质,在化学催化剂、医学科学、材料化学等领域都有广泛的应用,D正确;故选B。
6.下列有关、、的说法正确的是
A.的空间构型为三角锥形
B.键角大于
C.极易溶于水的原因是分子间存在氢键
D.与形成的中,由提供孤电子对形成配位键
【答案】B
【解析】A.中心原子的价层电子对数为3对,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故A错误;B.和氨分子中心原子价层电子对数均为4,前者没有孤电子对,后者孤电子对数为1,导致前者键角大于,故B正确;C.极易溶于水是因为和水分子之间产生氢键,故C错误;D.中,中的N提供孤电子,Ag+提供空轨道形成配位键,故D错误;故答案选B。
7.茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一。下列说法错误的是
A.A1与O形成配位键时,O提供孤电子对
B.配合物X中的配位数为6
C.配合物X所含的元素中,第一电离能最大的是Ca
D.茜素分子间存在范德华力、氢键
【答案】C
【解析】A.A1与O形成配位键时,O提供孤电子对给,故A正确;B.由图可知,有6个O与配位,配位数为6,故B正确;C.配合物X中含有H,C,O,Al和Ca,第一电离能最大的是O,故C错误;D.茜素分子间存在范德华力,分子中含有羟基,可形成氢键,故D正确;故答案选C。
8.Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应: Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2+2CO2+2H2O。下列说法正确的是
A.此化学方程式中涉及的第二周期元素的电负性大小的顺序为O<N<C
B.配合物K4Fe(CN)6的中心离子的价电子排布式为3d6,该中心离子的配位数是10
C.1molHCN分子中含有σ键2mol
D.K2CO3中阴离子的空间构型为三角锥形
【答案】C
【解析】A.同周期主族元素自左而右电负性增大,则涉及的第二周期元素的电负性大小的顺序为C<N<O,A错误;B.配合物中亚铁离子为中心离子,中心离子的价电子排布式为3d6,氰酸根离子为配位体,配位数为6,B错误;C.HCN分子结构式为H—C≡N,单键为σ键,三键含有1个σ键,分子中含有2个键,1mol分子中含有键的数目为2mol,C正确;D.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为0,离子的空间构型为平面正三角形,D错误;故选C。
9.铜是历史上最早使用的金属,铜有许多化合物:CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OH)2、CuCO3,、、、等。固体Y溶液Z沉淀W离子晶体(己知:),下列有关说法不正确的是
A.W离子为深蓝色,Cu2+的配位能力:H2O小于NH3
B.晶体结构(如上图)中有5种水分子
C.中σ键的数目为16mol
D.向中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁获得深蓝色晶体
【答案】B
【分析】从固体Y溶液Z沉淀W离子晶体中可以看出,X为CuO、Y为、Z为Cu(OH)2、W为。
【解析】A.由分析可知,W离子为,由转化为,表明Cu2+的配位能力:H2O小于NH3,A正确;B.从图中可以看出,晶体结构中,含有3种水分子,内界有2种水分子,外界1种水分子,B不正确;C.中,含有12molN-H键,4mol配位键,则含σ键的数目为16mol,C正确;D.用玻璃棒摩擦管壁,可产生晶核,向中加乙醇,可降低晶体的溶解度,从而获得深蓝色晶体,D正确;故选B。
10.茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列说法错误的是
A.Al与O形成配位键时,O提供孤电子对
B.配合物X所含的元素中属于s区的只有H
C.配合物X中的配位数为6
D.茜素分子间存在范德华力、氢键
【答案】B
【解析】A.Al与O形成配位键时,O提供孤电子对,Al提供空轨道,故A正确;B.属于s区的元素有H和Ca,故B错误;C.由配合物X的结构式可知,的配位数为6,故C正确;D.茜素为分子晶体,故存在范德华力,茜素含有-OH,存在分子间氢键,故D正确;故选B。
11.是一种重要的化工原料,向溶液中通可制,肼()是一种火箭燃料推进剂,其燃烧热为,下列说法正确的是
A.中的键角:前者大于后者
B.基态核外电子排布式为
C.表示肼燃烧热的热化学方程式:
D.中含有化学键有离子键、共价键、氢键、配位键
【答案】A
【解析】A.分子中N原子有一对孤电子对,中N原子孤电子对于Ni形成配位键,斥力减小,键角增大,所以键角:前者小于后者,A正确;B.Ni原子序数为28,则基态核外电子排布式为,B错误;C.表示肼燃烧热的热化学方程式:,C错误;D.中含有化学键有离子键、共价键、配位键,但无氢键,D错误;故选A。
12.配位化合物广泛应用于日常生活、工业生产及科研中。例如Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验Ni2+。
已知:有的配体只含一个配位原子,只能提供一对孤对电子与中心原子形成配位键,这种配体被称为单齿配体,能提供两个及以上的配位原子的配体被称为多齿配体,多齿配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。回答下列问题:
(1)丁二酮肟镍是否属于螯合物 (填“是”或“否”),其配位数为 ,含有化学键的类型有 。
a.氢键 b.配位键 c.极性键 d.非极性键
(2)实验室常用邻二氮菲()检验Fe2+,生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子,选择pH范围为2~9的原因是 。
(3)绝大部分过渡金属都能与CO分子形成稳定的羰基配合物,且配位键的形成可使金属价层电子满足18电子规律,即中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18,则Fe(CO)x中Fe的配位数x的数值为 。
(4)Cr3+配位能力很强,极易形成配位数为6的八面体结构,例如CrCl3∙6H2O就有3种水合异构体,其中一种结构取1mol与足量的AgNO3溶液反应,生成2mol白色沉淀,则该配合物的化学式为 。
(5)[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,中心离子Ni2+的杂化方式可能为 。
a.sp3 b.dsp2 c.sp2 d.sp
(6)物质在外磁场的作用下会发生磁化现象,在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性,中心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性,下列配离子中具有顺磁性的是 。
A.[Cr(OH)4]- B.[Cu(CN)4]3− C.[ZnCl4]2− D.[Fe(CN)6]4−
【答案】(1)是 4 bcd
(2)pH过小,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键;pH过大时,Fe2+与OH-形成沉淀
(3)5
(4)[Cr(H2O)5Cl]Cl2∙H2O
(5)b
(6)AD
【解析】(1)根据螯合物的定义分析丁二酮肟有两个氮和两个氧的配位原子,丁二酮肟与镍离子通过螯合配位成环,因此丁二酮肟镍是属于螯合物,其配位数为4,含有化学键的类型有配位键、极性键、非极性键,而氢键不属于化学键;故答案为:是;4;bcd。
(2)实验室常用邻二氮菲()检验Fe2+,生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子,选择pH范围为2~9的原因是pH过小,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键;pH过大时,Fe2+与OH-形成沉淀;故答案为:pH过小,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键;pH过大时,Fe2+与OH-形成沉淀。
(3)铁的价层电子为8,根据中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18得到Fe(CO)x中8+2x=18,则x=5即Fe的配位数x的数值为5;故答案为:5。
(4)CrCl3∙6H2O水合异构体中一种结构是取1mol与足量的AgNO3溶液反应,生成2mol白色沉淀,说明该物质1mol能电离出2mol氯离子即1个CrCl3∙6H2O有2个氯离子属于外界,还有一个氯离子和五个水属于内界形成配位数为6,则该配合物的化学式为[Cr(H2O)5Cl]Cl2∙H2O;故答案为:[Cr(H2O)5Cl]Cl2∙H2O。
(5)[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型,说明Ni2+杂化后有四个空轨道,说明不是sp2杂化或sp杂化,[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,从而说明[Ni(NH3)4]2+不是正四面体结构,则不可能为sp3杂化,因此中心离子Ni2+的杂化方式可能为dsp2杂化;故答案为:b。
(6)中心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性:
A.[Cr(OH)4]-中Cr为+5价,则Cr5+价层电子排布式为3d1,有1个未成对电子,故A符合题意;B.[Cu(CN)4]3−中Cu+、CN-都没有未成对电子,故B不符合题意;C.[ZnCl4]2−中Zn2+、Cl-都没有未成对电子,故C不符合题意;D.[Fe(CN)6]4−中Fe2+价层电子排布式为3d6,有4个未成对电子,故D符合题意;综上所述,答案为:AD。
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