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（10分）在本世紀20年代末，L.Pauling在大量含氧酸鹽結構資料的基礎上系統總結了關于離子化合物的五個規則。這些結構規則對諸如硅酸鹽結構化學規律的總結和研究起了重大的推動作用。電價規則是鮑林五個規則的核心。它可表述為：在一個穩定的離子化合物結構中，每一負離子的電價等于或近似等于從鄰近的正離子至該負離子的各靜電鍵強度的總和，即ζ＝＝式中：ζ為負離子的電荷；S_i是i種正離子至每一配位負離子的靜電鍵強度；S_i定義為ω_i/ν_i；ω_i是正離子的電荷數；ν_i為其配位數。這一規則的物理基礎在于：如在結構中正電位較高的位置安放電價較高的負離子時，結構會趨于穩定，而某一正離子至該負離子的靜電鍵的強度ω/ν正是有關正離子在該處所引起正電位的量度。

1．化學式為Be₃Al₂[Si₆O₁₈]的綠柱石是含鈹的礦物。結構中所有的Si^4＋均處于氧離子所組成的四面體空隙之中，鍵強S_si－O＝        ，根據電價規則，     個Si－O鍵的鍵強和恰等于氧離子的電價數，決定了O^2－可為      個硅氧四面體所公用。已知綠柱石中硅氧骨干外的Be^2＋分別處于O^2－（硅氧骨干中的非公用氧離子）所組成的四面體的空隙中。硅氧骨干中每一個非公用的O^2－各與一個Si^4＋、Be^2＋、Al^3＋相連，根據電價規則諸靜電鍵強之和恰等于O^2－之電價。則Al^3＋處于O^2－（硅氧骨干中的非公用氧離子）所組成的_______體的空隙中。

2．以4價釩化合物VOSO₄與鹽酸羥胺為原料，在水溶液中以KOH調節pH≈4的條件下制得一種七配位的釩化合物[VO?(NH₂O)₂?(NH₃O)?H₂O]Cl。由晶體結構分析所得的鍵長算得諸鍵的鍵價如下：

產物中的釩為       價

3．腺苷三磷酸（ATP）因其分子含有“高能鍵”（實為亞穩鍵）而在生物化學代謝過程中起著特別重要的作用。它可以通過水解反應使“高能”（即亞穩）磷酸鍵解離而起到能量傳遞的作用。已知正磷酸根PO₄^3－中的P－O鏈長0.15nm，而ATP中的上述P－O鍵，已延伸至0.16nm，有力地佐證了此P－O亞穩鍵的起因。能否通過電價規則計算來證明。

下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容，請你選擇其中一題作答，如果兩題全做，則按A題評分。

A．（12分）【物質結構與性質】

1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

⑴科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，其中三種晶體晶格能數據如下表：

4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是  ▲  。

⑵科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可簡單表示如下，其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

①寫出基態Cu原子的核外電子排布式  ▲  ；金屬銅采用下列  ▲  （填字母代號）堆積方式。

                A              B             C              D

②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式（必須將配位鍵表示出來）  ▲  。

③水分子間存在氫鍵，請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響  ▲  。

④SO₄^2－的空間構型是  ▲  。

B．（12分）【實驗化學】

硫酸亞鐵銨的化學式為(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，又名莫爾鹽，是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。

步驟一：鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na₂CO₃溶液，加熱，過濾、洗滌、干燥、稱量，質量記為m₁。

步驟二：FeSO₄的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H₂SO₄中，充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉移至蒸發皿中。濾渣干燥后稱重，質量記為m₂。

步驟三：硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質量的(NH₄)₂SO₄加入“步驟二”中的蒸發皿中，緩緩加熱一段時間后停止，冷卻，待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥，稱量所得晶體質量。

步驟四：用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。

回答下列問題：

⑴步驟三中稱取的(NH₄)₂SO₄質量為  ▲  。

⑵①鐵屑用Na₂CO₃溶液處理的目的是  ▲  。制備FeSO₄溶液時，用右圖裝置趁熱過濾，原因是  ▲  。

②將(NH₄)₂SO₄與FeSO₄混合后加熱、濃縮，停止加熱的時機是  ▲  。

③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為：Fe^3＋標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外，還應注意的問題是  ▲  。

④該實驗最終通過  ▲  確定硫酸亞鐵銨產品等級。