Question

Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如下表：

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

回答下列问题：
（1）Mn元素基态原子的价电子排布式为

3d⁵4s²

．
比较锰和铁两元素的电离能I₂和I₃可知，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难．对此，你的解释是：

由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转化为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺转化为Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶转化为稳定的3d⁵半充满较稳定状态，需要的能量相对要少

．
（2）铁元素广泛应用，Fe²⁺与KCN溶液反应得Fe（CN）₂沉淀，KCN过量时沉淀溶解，生成黄血盐，其配离子结构如图（离子所带电荷未标出）．
①铁元素在周期表中的位置是

第四周期Ⅷ族

．
②已知CN^-与N₂结构相似，CN^-中C原子的杂化方式是

sp¹

．
③写出沉淀溶解的化学方程式

Fe（CN）₂+4KCN═K₄[Fe（CN）₆]

．

Answer 1

分析：（1）锰元素的3d能级和4s能级上的电子都是价电子，据此写出Mn元素基态原子的价电子排布式，轨道上的电子处于全满、半满、全空时最稳定；
（2）①铁元素在周期表中的位置是第四周期第VIIIA族；
②根据C原子价层电子对个数确定杂化方式；
③Fe（CN）₂沉淀和KCN反应生成络合物．

解答：解：（1）锰元素的3d能级和4s能级上的电子都是价电子，Mn元素基态原子的价电子排布式为3d⁵4s²，由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转化为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺转化为Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶转化为稳定的3d⁵半充满较稳定状态，需要的能量相对要少，
 故答案为：3d⁵4s²，由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转化为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺转化为Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶转化为稳定的3d⁵半充满较稳定状态，需要的能量相对要少；
（2）①铁元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，故答案为：第四周期Ⅷ族；
②CN^-中C原子价层电子对个数=1+

1

2

(4+1-1×3)=2，所以采取sp¹杂化，故答案为：sp¹；
③Fe（CN）₂沉淀和KCN反应生成络合物，反应方程式为Fe（CN）₂+4KCN═K₄[Fe（CN）₆]，故答案为：Fe（CN）₂+4KCN═K₄[Fe（CN）₆]．

点评：本题考查了价电子排布式的书写、杂化方式的判断等知识点，难点是价电子的判断、价层电子对个数的计算，注意基础知识的积累．