Question

【題目】Fe、A1、Cu是生活中常用的金屬。

(1)基態(tài)Cu原子核外電子排布式為_____________，基態(tài)Fe2+核外有_________個(gè)未成對(duì)電子。

(2)①re、Al、Cu三種元素第一電離能由高到低的順序?yàn)?/span>___________________。

②Mn和Fe的部分電離能數(shù)據(jù)如下表：

元素		Mn	Fe
電離能/kJ mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子難,其原因是_____________。

(3)鐵可形成多種配合物，如[Fe(CN)6]4-、Fe(CO)5等，lmol Fe(CN)43-中含有σ鍵的數(shù)目為________；Fe(CO)5熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃：易溶于CCl4，據(jù)此可以判斷Fe(CO)3晶體屬于________ (填晶體類型)。

(4)下列變化過程中，破壞的力的作用類型相同的是_____________；(填字母代號(hào))。

A.鋁氣化 B.A1C13溶于水 C.加熱使銅熔化 D.熔融NaC1

(5)Fe能與N形成一種磁性材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①該磁性材料的化學(xué)式為__________________；

②Fe原子的坐標(biāo)參數(shù)為（， ，0）、（，0， ）、________、（0，0，0），N原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。

③已知該晶體的晶胞參數(shù)α pm，列出其密度表達(dá)式為_________g cm-3(用含α的式子表示，只列式子，不作計(jì)算。)。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s1 4 Cu、Fe、Al Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)交為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)（或Fe2+較化為Fe3+時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)交為較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)) 12NA 分子晶體 AC Fe4N （0， ， ） 【答題空10】（， ， ） 238/〔NA×(a×10-10)3〕

【解析】（1）Cu是29號(hào)元素，核外有29個(gè)電子，故核外電子排布式為[Ar]3d104s1；基態(tài)Fe2+核外電子排布為1s22s22p63s23p63d6，故未成對(duì)電子數(shù)目為4個(gè)；(2)①根據(jù)三種金屬活潑性：Cu<Fe<Al，結(jié)合核外電子排布情況：Cu的核外價(jià)電子中3d全滿，4s半滿，第一電離能最大，Al的核外價(jià)電子3p上有一個(gè)單電子，故第一電離能最��；②Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(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；（3）每分子Fe(CN)62-中有6條配位鍵（是δ鍵），每個(gè)CN－配體中有1個(gè)δ鍵，故共12條δ鍵，F(xiàn)e(CO)5的熔沸點(diǎn)較低，易溶于非極性溶劑，故判斷其為分子晶體；（4）鋁氣化、加熱使銅熔化都破壞金屬鍵；AlCl3溶于水破壞共價(jià)鍵，熔融NaCl破壞離子鍵；(5)①該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為1，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)＝8×+6×=4，故其化學(xué)式為Fe4N；②Fe原子位于晶胞的頂點(diǎn)（8個(gè)頂點(diǎn)等效）和面心（6個(gè)面心，兩兩相對(duì)的面心是等效的，相當(dāng)于有3個(gè)不同位置），因此原子坐標(biāo)參數(shù)共有4個(gè)，頂點(diǎn)：（0，0，0），面心：（， ，0）、（， 0， ）、（0， ， ）。N原子在體心，原子坐標(biāo)參數(shù)為（， ， ）；③晶胞中相當(dāng)于含有1個(gè)Fe4N，其密度為ρ＝＝＝。