Question

Mn、Fe均為第四周期過(guò)渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：

回答下列問(wèn)題：

（1）Mn元素價(jià)電子的電子排布式為??????????????????????? ，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fen再失去一個(gè)電子難。其原因是??????????????? 。

（2）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物。

①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是???????????? 。

②絡(luò)離子[Fe(CN)6]4-的配體CN-中C原子的雜化軌道類型是??????????? ，寫(xiě)出一種與 CN-互為等電子體的單質(zhì)分子的電子式?????????????????????????? 。

（3）三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)282℃，沸點(diǎn)315℃，在300℃以上升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為???????????????? 。

（4）金屬鐵晶體在不同的溫度下有兩種堆積方式，如圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為????????????? 。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）3d54s2（1分） 由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2+到Fe3+時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少（2分）

（2）①具有孤對(duì)電子? ②sp? （每空2分，共6分）

（3）分子晶體（1分）

（4）1:2（2分）

【解析】

試題分析：（1）Mn元素為2號(hào)元素，價(jià)電子的排布式為：3d54s2；Mn2+的價(jià)電子為3d5，3d軌道半充滿，較穩(wěn)定，由較穩(wěn)定的3d5半充滿態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；Fe2+的價(jià)電子為3d6，不穩(wěn)定，由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少。

（2）①Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道，所以與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是具有孤對(duì)電子。

②CN-中C與N形成碳氮三鍵，所以C原子雜化方式為sp；原子數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互為等電子體，所以N2與CN-互為等電子體，電子式為：

（3）三氯化鐵熔沸點(diǎn)較低，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑，說(shuō)明三氯化鐵為分子晶體。

（4）體心立方晶胞含Fe：8×1/8+1=2，面心立方晶胞含Fe：8×1/8+6×1/2=4，所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為1:2。

考點(diǎn)：本題考查電子排布、第一電離能的比較、配位鍵、雜化方式、等電子體、晶體類型及晶胞的計(jì)算。