Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:
元素
Mn
Fe
電離能
/kJ·mol-1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
 
回答下列問題:
(1)Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為________,比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2再失去一個電子比氣態(tài)Fe2再失去一個電子難。對此,你的解釋是____________________________________________________________。
(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。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________;②六氰合亞鐵離子[Fe(CN)64-]中的配體CN中C原子的雜化軌道類型是________,寫出一種與CN互為等電子體的單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式________。
(3)三氯化鐵常溫下為固體,熔點(diǎn)282 ℃,沸點(diǎn)315 ℃,在300 ℃以上易升華。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為________。
(4)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個數(shù)之比為________。
(1)3d54s2 由Mn2轉(zhuǎn)化為Mn3時,3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3時,3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少
(2)①具有孤對電子、趕p1 N≡N
(3)分子晶體
(4)2∶1
(1)原子軌道處于全充滿或半充滿時能量較低,較穩(wěn)定,故25Mn的價(jià)電子排布式為:3d54s2;Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3時,3d能級由3d6轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)3d5,而Mn2轉(zhuǎn)化為Mn3時,3d能級卻由較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)3d5轉(zhuǎn)變?yōu)?d4,所以氣態(tài)Mn2再失一個電子比Fe2難。
(2)①形成配合物的中心原子要能提供空軌道,而配體中的分子或離子應(yīng)能夠提供孤對電子;②配體CN中碳氮以碳氮叁鍵相連,為直線形結(jié)構(gòu),碳原子的雜化軌道類型為sp1;CN為14電子的離子,故與CO、N2等互為等電子體,但符合題意的是N2(因題中限定為單質(zhì)分子)。
(3)FeCl3的熔、沸點(diǎn)較低,可知FeCl3晶體為分子晶體。
(4)利用“均攤法”計(jì)算,面心立方晶胞中實(shí)際含有Fe原子的個數(shù)為8×+6×=4,體心立方晶胞中實(shí)際含有Fe原子的個數(shù)為8×+1=2,故二者原
子個數(shù)之比為2∶1。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
M是原子序數(shù)<30的一種金屬,常用于航空、宇航、電器及儀表等工業(yè)部門,M原子的最外層有空軌道,且有兩個能級處于電子半充滿狀態(tài)。

(1)M原子的外圍電子排布式為__________,在周期表中屬于      區(qū)元素。
(2)M的堆積方式屬于鉀型,其晶胞示意圖為______(填序號)。
(3)MCl3·6H2O有三種不同顏色的異構(gòu)體
A、[M(H2O)6]ClB、[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O和C、[M(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。為測定蒸發(fā)MCl3溶液析出的暗綠色晶體是哪種異構(gòu)體,取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液,滴加足量AgNO3溶液,得到沉淀2.870 g。該異構(gòu)體為      (填A(yù)或B或C)。
(4)MO2Cl2常溫下為暗紅色液體,熔點(diǎn)-96.5℃,沸點(diǎn)117℃,能與丙酮(CH3COCH3)、CCl4、CS2等互溶。
①固態(tài)MO2Cl2屬于________晶體;
②CS2中碳原子和丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子分別采取的雜化方式為____雜化和________雜化。
(5)+3價(jià)M的配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]中,配體是______,與C2O42-互為等電子體的分子是(填化學(xué)式)__________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

人類使用銅和它的合金具有悠久的歷史,銅及其化合物在電子工業(yè)、材料工業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活方面用途非常廣泛。試回答下列問題。
(1)Cu的核外電子排布式為                            。
(2)銅鎂合金是一種儲氫材料,某種銅鎂互化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖,則該互化物的化學(xué)式為                             。

(3)疊氮化銅[Cu(N3)2]是一種紫黑色粉末,易爆炸,與N3-互為等電子體的分子有                   (舉2例)。
(4)丁炔銅是一種優(yōu)良的催化劑,已知:CH≡CH+2HCHOOHC-CH2CH2OH。
OHC-CH2CH2OH中碳原子雜化方式有          ,乙炔屬于            (填“極性”或“非極性”)分子。
(5)若向盛有CuSO4溶液的試管里加入氨水,首先形成藍(lán)色難溶物,繼續(xù)加入氨水,難溶物溶解,變成藍(lán)色透明溶液,這時得到一種稱為硫酸四氨合銅的物質(zhì),該物質(zhì)的化學(xué)式為______________,其中含有的化學(xué)鍵類型有                                     。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

有A、E、R、X、Y、Z六種前四周期元素,原子序數(shù)依次增大,基態(tài)A原子的2p軌道處半充滿狀態(tài),原子的第一電離能E﹤A, R是地殼中含量最高的金屬元素,X原子核外的M層中有三對成對電子,Y為周期表前四周期中電負(fù)性最小的元素, Z原子核外電子數(shù)為24。
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Z原子的核外電子排布式是     。AE2+與二氧化碳分子互為等電子體,AE2+的電子式是____。AX3分子的VSEPR模型是     。
(2)某化合物由E、Y兩種元素組成,其晶胞如圖,該化合物的化學(xué)式為______。

(3)在化合物Y2ZE4的水溶液入適量硫酸,能觀察到的現(xiàn)象是      。
(4)A的簡單氫化物極易溶于E的簡單氫化物,其原因是          。
(5)A的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液與R的單質(zhì)反應(yīng)時,A被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                            。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氧元素與多種元素具有親和力,所形成化合物的種類很多。
(1)氮、氧、氟元素的第一電離能從大到小的順序?yàn)開_______。氧元素與氟元素能形成OF2分子,該分子的空間構(gòu)型為________。
(2)根據(jù)等電子原理,在NO2+離子中氮原子軌道雜化類型是________;1 mol O22+中含有的π鍵數(shù)目為________個。
(3)氧元素和過渡元素可形成多種價(jià)態(tài)的金屬氧化物,如和鉻可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。Cr3基態(tài)核外電子排布式為________。

(4)鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,則該鈣的氧化物的化學(xué)式為________。
(5)下列物質(zhì)的分子與O3分子的結(jié)構(gòu)最相似的是________。
A.H2OB.CO2C.SO2D.BeCl2
(6)O3分子是否為極性分子?________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

下表為長式周期表的一部分,其中的編號代表對應(yīng)的元素。

(1)元素③基態(tài)原子的電子排布式為        。
(2)②與⑦形成的化合物的空間構(gòu)型為      。
(3)元素②④⑤⑥的第一電離能由大到小的順序是      (填元素符號)
(4)在測定①與⑥形成化合物的相對分子質(zhì)量時,實(shí)驗(yàn)測得的值一般高于理論值的主要原因            。
(5)膽礬CuSO4·5H2O可寫成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是       

a.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,所有氧原子都采用sp3雜化
b.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,存在配位鍵、共價(jià)鍵和離子鍵
c.膽礬是分子晶體,分子間存在氫鍵
d.膽礬中的水在不同溫度下會分步失去
(6)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是         。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

乙炔是有機(jī)合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。
(1)CaC2與水反應(yīng)生成乙炔的反應(yīng)方程式為________.
(2)比較第二周期元素C、N、O三種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)?______(用元素符號表示),用原子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以解釋______。
(3)CaC中C22與O22互為等電子體,O22的電子式可表示為______;1molO22中含有的π鍵數(shù)目為_______。
(4)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCI晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中含有的中啞鈴形C22的存在,使晶胞沿一個方向拉長。CaC2晶體中1個Ca2周圍距離最近的C22數(shù)目為______。

(5)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu+基態(tài)核外電子排布式為 _______。
(6)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是______;分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為______。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

現(xiàn)有六種元素,其中A、B、C、D為短周期主族元素,E、F為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題。
A原子核外電子分占3個不同能級,且每個能級上排布的電子數(shù)相同
B元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1
C原子p軌道上成對電子數(shù)等于未成對電子數(shù),且與A同周期
D元素的族序數(shù)與周期數(shù)的差為4,且不與A元素在同一周期
E位于周期表中第七列
F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子
 
(1)A的基態(tài)原子最外層有______種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。
(2)E2的基態(tài)核外電子排布式為____________________。
(3)A、B、C三種元素的最簡單氫化物的熔點(diǎn)由低到高的順序是________。A、B、C三種元素組成的分子中與AC2互為等電子體的分子為________________(用元素符號表示)。
(4)BD3中心原子的雜化方式為________,其分子空間構(gòu)型為____________。
(5)用晶體的X射線衍射法對F的測定得到以下結(jié)果:F的晶胞為面心立方最密堆積(如下圖),又知該晶體的密度為ρ g·cm3,晶胞中該原子的配位數(shù)為______________;F的原子半徑是________ cm(阿伏加德羅常數(shù)為NA)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48。X是有機(jī)物主要組成元素。X的一種1∶1型氣態(tài)氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵。Z是金屬元素,Z的核電荷數(shù)小于28,且次外層有2個未成對電子。
(1)X在該氫化物中以    方式雜化。X和Y形成的化合物的熔點(diǎn)應(yīng)該    (填“高于”或“低于”)X氫化物的熔點(diǎn)。 
(2)Y在周期表中位于            ;Z4+的核外電子排布式為    。 
(3)工業(yè)上利用ZO2和碳酸鋇在熔融狀態(tài)下制取化合物M(M可看作一種含氧酸鹽)。經(jīng)X射線分析,M晶體的最小重復(fù)單位為正方體(如圖),邊長為4.03×10-10 m,頂點(diǎn)位置為Z4+所占,體心位置為Ba2+所占,所有棱心位置為O2-所占。

①制備M的化學(xué)反應(yīng)方程式是            (Z用元素符號表示)。 
②在M晶體中,Ba2+的氧配位數(shù)(Ba2+周圍等距且最近的O2-的數(shù)目)為    。 
③晶體M密度的計(jì)算式為ρ=          (Z相對原子質(zhì)量為48)。

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