题目内容

（10分）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能（I）数据列于下表：

元素
25Mn
26Fe
电离能/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
  回答下列问题：
（1）Mn元素外围电子层的电子排布式为                 ，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此，你的解释是                                                                 。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物，则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是                 。
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为            晶体。
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如右图所示。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              。

（1）3d54s2 ；Mn2+ 3d能级电子排布为半满状态，是稳定结构。
　　　（2）有孤电子对　　（3）分子　　（4）1：2

解析

练习册系列答案
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（2009?海口模拟）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能（I）数据列于下表：
元素 Mn Fe
电离能/kJ?mol-1 I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
回答下列问题：
（1）Mn元素价电子层的电子排布式为
3d54s2
3d54s2
，比较两元素的I2、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能经由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态）
由Mn2+转化为Mn3+时，3d能经由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态）
．
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物，则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是
具有孤对电子
具有孤对电子
．
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断三氯化铁晶体为
分子
分子
晶体．
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为
2：1
2：1
，其中体心立方晶胞空间利用率为
68%
68%
．
物质结构
第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛．
（1）第四周期元素中，基态原子的最外层只有1个电子的元素中，分别写出属于主族，副族元素各一种元素的核外电子排布式
K[Ar]4s1；Cu[Ar]3d104s1
K[Ar]4s1；Cu[Ar]3d104s1
．
（2）无水硫酸铜呈白色，吸水后形成胆矾，呈蓝色．科学家通过X射线测定出胆矾的结构，其结构可用如图表示．

①胆矾晶体中除共价键、配位键，还存在的两种作用力是
氢键离子键
氢键离子键
．
②SO42-离子呈正四面体结构，其中心原子的杂化轨道类型是
sp3
sp3
．
③铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为
Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+
Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+
．
（3）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如表．据表判断Mn2+和Fe2+再失去-个电子的难易，并从原子结构的角度简述其原因
Mn2+再失去电子比Fe2+更难，原因是Mn2+（3d5）属于较稳定的半充满结构．
Mn2+再失去电子比Fe2+更难，原因是Mn2+（3d5）属于较稳定的半充满结构．
．
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
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
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
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
sp1
．
③写出沉淀溶解的化学方程式
Fe（CN）2+4KCN═K4[Fe（CN）6]
Fe（CN）2+4KCN═K4[Fe（CN）6]
．
精英家教网第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛．
（1）第四周期元素中，基态原子的最外层只有1个电子的元素共有
 
种．
（2）铂丝蘸取氯化钙在酒精灯上灼烧，火焰呈现砖红色，显色原因是
 
（填序号）．
A．氯化钙受热挥发               B．氯化钙受热分解
C．钙离子中电子跃迁           D．氯离子中电子跃迁
（3）无水硫酸铜呈白色，吸水后形成胆矾，呈蓝色．科学家通过X射线测定出胆矾的结构，其结构可用图表示．
①胆矾晶体中除共价键、配位键及微弱的范德华力外，还存在的两种作用力是
 
和
 
．
②胆矾晶体CuSO4?5H2O可以写出[Cu（H2O）4]SO4?H2O，其中中心原子（离子）是
 
，配体是
 
，配位原子是
 
，配位数是
 
．
③铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为
 
．
（4）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如表．据表判断Mn2+和Fe2+再失去-个电子的难易，并从原子结构的角度简述其原因：
 
．
元素 Mn Fe
电离能kJ?mol-1 I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
精英家教网第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛．
（1）第四周期元素中，基态原子的最外层只有1个电子的元素共有
 
种．
（2）铂丝蘸取氯化钙在酒精灯上灼烧，火焰呈现砖红色，显色原因是
 
（填序号）．
A．氯化钙受热挥发                B．氯化钙受热分解
C．钙离子中电子跃迁              D．氯离子中电子跃迁
（3）无水硫酸铜呈白色，吸水后形成胆矾，呈蓝色．科学家通过X射线舅定出胆矾的结构，其结构可用右图表示．
①胆矾晶体中除共价键、配位键及微弱的范德华力外，还存在的两种作用力是
 
和
 
．
②铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为
 
．
（4）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如右表．据表判断Mn2+和Fe2+再失去-个电子的难易，并从原子结构的角度筒述其原因
 
．
元素 Mn Fe
电离能kJ．mol-1 I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957

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