Question

【题目】Fe、A1、Cu是生活中常用的金属。

(1)基态Cu原子核外电子排布式为_____________，基态Fe2+核外有_________个未成对电子。

(2)①re、Al、Cu三种元素第一电离能由高到低的顺序为___________________。

②Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

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

根据上表数据，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是_____________。

(3)铁可形成多种配合物，如[Fe(CN)6]4-、Fe(CO)5等，lmol Fe(CN)43-中含有σ键的数目为________；Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃：易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)3晶体属于________ (填晶体类型)。

(4)下列变化过程中，破坏的力的作用类型相同的是_____________；(填字母代号)。

A.铝气化 B.A1C13溶于水 C.加热使铜熔化 D.熔融NaC1

(5)Fe能与N形成一种磁性材料，其晶胞结构如图所示：

①该磁性材料的化学式为__________________；

②Fe原子的坐标参数为（， ，0）、（，0， ）、________、（0，0，0），N原子的坐标参数为_______。

③已知该晶体的晶胞参数α pm，列出其密度表达式为_________g cm-3(用含α的式子表示，只列式子，不作计算。)。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s1 4 Cu、Fe、Al Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转交为不稳定的3d4状态（或Fe2+较化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转交为较稳定的3d5半充满状态) 12NA 分子晶体 AC Fe4N （0， ， ） 【答题空10】（， ， ） 238/〔NA×(a×10-10)3〕

【解析】（1）Cu是29号元素，核外有29个电子，故核外电子排布式为[Ar]3d104s1；基态Fe2+核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6，故未成对电子数目为4个；(2)①根据三种金属活泼性：Cu<Fe<Al，结合核外电子排布情况：Cu的核外价电子中3d全满，4s半满，第一电离能最大，Al的核外价电子3p上有一个单电子，故第一电离能最小；②Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的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；（3）每分子Fe(CN)62-中有6条配位键（是δ键），每个CN－配体中有1个δ键，故共12条δ键，Fe(CO)5的熔沸点较低，易溶于非极性溶剂，故判断其为分子晶体；（4）铝气化、加热使铜熔化都破坏金属键；AlCl3溶于水破坏共价键，熔融NaCl破坏离子键；(5)①该晶胞中N原子个数为1，Fe原子个数＝8×+6×=4，故其化学式为Fe4N；②Fe原子位于晶胞的顶点（8个顶点等效）和面心（6个面心，两两相对的面心是等效的，相当于有3个不同位置），因此原子坐标参数共有4个，顶点：（0，0，0），面心：（， ，0）、（， 0， ）、（0， ， ）。N原子在体心，原子坐标参数为（， ， ）；③晶胞中相当于含有1个Fe4N，其密度为ρ＝＝＝。