Mn.Fe均为第四周期过渡元素.两元素的部分电离能数据列于下表:回答下列问题:元素MnFe电离能kJ?mol-1I1717759I215091561I332482957(1)Mn元素价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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：回答下列问题：

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

（1）Mn元素价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．
①Fe元素位于元素周期表分区的

区，原子核外共有

种不同运动状态的电子，有

种不同能级的电子．
②与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是

；
③六氰合亚铁离子（Fe（CN）₆^4-）中的配体CN^-中C原子的杂化轨道类型是

，写出一种与CN^-互为等电子体的单质分子的结构式

．
（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类型为

．
（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1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

，Fe原子周围距离最近的铁原子数目之比为

．
（5）Fe²⁺与邻啡罗啉形成的配合物（形成过程如图2）中，配位数为

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,配合物的成键情况

专题：

分析：（1）根据核外电子排布规律书写；原子轨道处于半满、全满、全空时能量更低稳定；
（2）①元素周期表五区的划分是根据最后排入的电子名称命名的．Fe原子是26号元素，Fe原子的基态核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，根据电子排布式分析其能级；每个原子轨道最多含有2个不同运动状态的电子；
②根据配位键形成条件分析，由Fe原子或离子的核外电子排布图可知，Fe原子或离子含有空轨道；
③根据价层电子对互斥理论确定杂化方式；原子个数相等价电子数相等的微粒为等电子体；
（3）根据信息可知三氯化铁的晶体为分子晶体；
（4）利用均摊法计算晶胞的结构；体心立方晶胞中以体心的Fe分析，与之最近的Fe原子处于顶点上，每个Fe原子周围有8个Fe原子，面心立方晶胞中，以顶点的Fe分析，与之最近的Fe原子位于面心上，每个Fe原子周围有12个Fe原子；
（5）配位数就是在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数；

解答： 解：（1）Mn元素为25号元素，核外电子排布式为[Ar]3d⁵4s²，所以价层电子排布式为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，
故答案为：3d⁵4s²； Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的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）①元素周期表五区的划分是根据最后排入的电子名称命名的．Fe原子是26号元素，Fe原子的基态核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，Fe的价电子为3d⁶4s²，最后填充3d电子，为d区元素，该元素原子核外有，6个电子，所以原子核外共有26种不同运动状态的电子，该原子有7种不同能级的电子，
故答案为：d；26；7；
②Fe原子或离子含有空轨道，所以，与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具有孤对电子，
故答案为：具有孤对电子；
③CN^-中C原子与N原子键以三键连接，三键中有1个δ键、2个π键，C原子还有一对孤对电子，杂化轨道数2，C原子采取sp杂化．CN^-含有2个原子，价电子总数为4+5+1=10，故其等电子体为氮气分子等，结构式为N≡N，
故答案为：sp；N≡N；
（3）三氯化铁，其熔点：282℃，沸点315℃，在300℃以上升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂．符合分子晶体的特征，故为三氯化铁分子晶体，故答案为：分子晶体；
（4）体心立方晶胞中含有Fe原子的个数为8×

+1=2，面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数为8×

+6×

=4，所以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1：2，体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子，面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子，故Fe原子配位数之比为8：12=2：3，
故答案为：1：2；2：3；
（5）配位数就是在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数，所以Fe²⁺与邻啡罗啉形成的配合物（形成过程如图2）中，配位数为6，
故答案为：6；

点评：本题考查了物质结构与性质的有关知识，涉及核外电子排布式的书写、元素在周期表中的位置、杂化轨道类型的判断、等电子体、晶胞计算等，注意书写基态原子核外电子排布式时要根据构造原理，注意计算晶胞时要有一定的思维能力、空间想象能力，题目难度中等．