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题目
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Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:

回答下列问题:
(1)Mn元素价电子的电子排布式为                       ,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fen再失去一个电子难。其原因是               
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是            
②络离子[Fe(CN)6]4-的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是           ,写出一种与 CN-互为等电子体的单质分子的电子式                          
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为                
(4)金属铁晶体在不同的温度下有两种堆积方式,如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为             

答案
(1)3d54s2(1分) 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少(2分)
(2)①具有孤对电子 ②sp (每空2分,共6分)
(3)分子晶体(1分)
(4)1:2(2分)
解析

试题分析:(1)Mn元素为2号元素,价电子的排布式为:3d54s2;Mn2+的价电子为3d5,3d轨道半充满,较稳定,由较稳定的3d5半充满态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;Fe2+的价电子为3d6,不稳定,由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少。
(2)①Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,所以与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子。
②CN-中C与N形成碳氮三键,所以C原子杂化方式为sp;原子数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体,所以N2与CN-互为等电子体,电子式为:
(3)三氯化铁熔沸点较低,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,说明三氯化铁为分子晶体。
(4)体心立方晶胞含Fe:8×1/8+1=2,面心立方晶胞含Fe:8×1/8+6×1/2=4,所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1:2。
核心考点
试题【Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:回答下列问题:(1)Mn元素价电子的电子排布式为                       ,】;主要考察你对键参数——键能、键长与键角等知识点的理解。[详细]
举一反三
X、Y、Z、W、R.均为前四周期元素且原子序数依次增大,X的基态原子核外有7种不同运动状态的电子,Y原子最外层有2对成对电子,Z的原子序数为Y的原子序数的2倍,W3+的基态离子3d轨道为半充满状态,R的氢氧化物悬浊液可用于检验葡萄糖的存在。

请回答下列问题:
(1)X2分子中σ键和π键数目比是         
(2)R的晶胞结构如右图所示,该晶胞中所含的原子个数是   
(3)下列有关X、Y、W的说法正确的是    
①X的第一电离能在同族元素中最小
②常温下,Y的氢化物分子间存在氢键
③XY3-中X的杂化轨道类型为sp3 杂化
④W属于d区的元素
(4) 将X的气态氢化物的水溶液滴入R的氢氧化物悬浊液中,可得深蓝色溶液,该反应的离子方程是                              
(5)将Na2Y2与W2的硫酸盐按物质的量之比为1:1混合并投入水中,溶液中出现红褐色沉淀并有无色气体产生,该反应的离子方程式是                           
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Ⅰ.下列说法中正确的是       
A.SO2和O3、PO43-和ClO4-互为等电子体
B.甲烷分子失去一个H,形成CH3-,其碳原子的杂化类型发生了改变
C.Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
E.CH4、BCl3、CO2都是含有极性键的非极性分子
Ⅱ.立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度仅次于金刚石,是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题:
(1)在第二周期,原子的第一电离能一般随核电荷数的增大而逐渐       ,比较下列原子的第一电离能:Be       B,N       O(填“>”“<”),其原因是               
(2)如图为立方氮化硼的晶胞,则氮化硼的化学式为       ,该晶体中B原子填充N原子的       空隙。若该晶胞的边长为a cm,那么该晶体的密度为       g/cm3(只要求列出算式)。

(3)立方氮化硼的晶体结构与金刚石的结构相似,但其熔点比金刚石的低,试分析其原因:                                               
(4)立方氮化硼由六方氮化硼在高温高压下制备,六方氮化硼又称“白石墨”,结构和许多性质与石墨相似,六方氮化硼中N原子的杂化轨道类型为       ,请画出六方氮化硼的平面结构示意图(用“○”代表N原子,用“●”代表B原子,每种原子不少于7个)。
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2012年在全球市场需求增速减缓形势下,我国LED产业进入了行业格局***和竞争模式转变的新阶段。目前市售LED晶片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如右图。
试回答:
(1)镓的基态原子的电子排布式是               
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为       ,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为       
(3)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是       (用氢化物分子式表示)。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为       
(5)比较二者的第一电离能:As       Ga(填“<”“>”或“=”)。
(6)下列说法正确的是       (填字母)。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B.GaP与GaAs互为等电子体
C.电负性:As>Ga
D.砷化镓晶体中含有配位键

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原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为       ;c为       
(2)由这些元素形成的双原子分子为       
(3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是       ,非直线形的是       ;(写2种)
(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是       ,离子晶体的是       ,金属晶体的是       ,分子晶体的是       ;(每空填一种)
(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为                         
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乙炔是有机合成工业的一种原料,工业上曾用CaC2与水反应制备乙炔。
(1)CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为       ;1 mol O中含有的π键数目为       
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2,红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为       
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是       ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为       

(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长,CaC2晶体中1个Ca2周围距离最近的C22-数目为       
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