6.FeSO₄·7H₂O失水后可转为FeSO₄·H₂O，与FeS₂可联合制备铁粉精和H₂SO₄。

I.FeSO₄·H₂O结构如图所示。

(1)Fe²⁺价层电子排布式为___________。

(2)比较SO₄^2-和H₂O分子中的键角大小并给出相应解释：___________。

(3)H₂O与Fe²⁺和SO₄^2-和H₂O的作用分别为___________。

II.FeS₂晶胞为立方体，边长为anm，如图所示。

(4)①与Fe²⁺紧邻的阴离子个数为___________。

②晶胞的密度为___________。

(5)以FeS₂为燃料，配合FeSO₄·H₂O可以制备铁粉精和H₂SO₄。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为___________。

【答案】(1)3d⁶ (2)SO₄^2-的键角大于H₂O，SO₄^2-中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H₂O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形

(3)配位键、氢键 (4) ①. 6 ②.×10²¹

(5)由图可知，FeS₂与O₂生成Fe_xO_y的反应为放热反应，FeSO₄·H₂O分解生成Fe_xO_y的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO₃与H₂O反应生成H₂SO₄

【解析】

【小问1详解】

铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d⁶，故答案为：3d⁶;

【小问2详解】

硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，所以硫酸根离子的键角大于水分子，故答案为：SO₄^2-的键角大于H₂O，SO₄^2-中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H₂O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形;

【小问3详解】

由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫酸根离子与水分子间形成氢键，故答案为：配位键;氢键;

【小问4详解】

①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的亚铁离子与位于棱上的阴离子S₂^2-离子间的距离最近，则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6，故答案为：6;

②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的亚铁离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的S₂^2-离子个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm³，由晶胞的质量公式可得：==10^-21a³d，解得d=×10²¹，故答案为：×10²¹;

【小问5详解】

由图可知，FeS₂与O₂生成Fe_xO_y的反应为放热反应，FeSO₄·H₂O分解生成Fe_xO_y的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO₃与H₂O反应生成H₂SO₄，所以以FeS₂为燃料，配合FeSO₄·H₂O可以制备铁粉精和H₂SO₄可充分实现能源和资源有效利用，故答案为：由图可知，FeS₂与O₂生成Fe_xO_y的反应为放热反应，FeSO₄·H₂O分解生成Fe_xO_y的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO₃与H₂O反应生成H₂SO₄。

编辑：小徐