Mn.Fe均为第四周期过渡元素.部分电离能数据如表所示.请回答下列问题:元素MnFe电离能(kJ•mol-1)I1717759I215091561I332482957(1)Mn元素基态原子的电子排布式为[Ar]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．其原因是由Mn2+转化为Mn3+时.3d能级由较稳� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

Mn、Fe均为第四周期过渡元素，部分电离能数据如表所示，请回答下列问题：

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

（1）Mn元素基态原子的电子排布式为[Ar]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．其原因是由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．
（2）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．则氯化铁的晶体类型为分子晶体．
（3）金属铁的晶体在不同的温度下有两种堆积方式，如图所示．则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．
（4）下列分子或离子中，能提供孤电对与Cu²⁺形成配位键的是D．（填字母，下同）
①H₂O ②NH₃ ③F^- ④CN^-
A．仅①②B．仅①②③C．仅①②④D．①②③④
（5）向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解并得到深蓝色的透明溶液．下列叙述正确的是B．
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu²⁺的浓度不变
B．沉淀溶解后生成深蓝色的[Cu（NH₃）₄]²⁺
C．若硫酸铜溶液中混有少量硫酸，则可用氨水除去硫酸铜溶液中的硫酸
D．[Cu（NH₃）₄]²⁺的空间构型为平面正方形．

分析（1）Mn原子核外电子数为25，根据能量最低原理书写核外电子排布式；原子轨道处于半满、全满、全空时能量更低稳定；
（2）氯化铁熔沸点低，易升华，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；
（3）根据均摊法计算晶胞中Fe原子数目；
（4）含有孤对电子的微粒可以与Cu²⁺形成配位键；
（5）氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，得到深蓝色的透明溶液，[Cu（NH₃）₄]²⁺中铜离子采取sp³杂化，空间构型为四面体．

解答解：（1）Mn元素为25号元素，核外电子排布式为[Ar]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：[Ar]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；
（2）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；
（3）体心立方结构晶胞中铁原子数为1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方结构晶胞中铁原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，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2：4=1：2，
故答案为：1：2；
（4）①H₂O ②NH₃ ③F^- ④CN^-均含有孤对电子，都能提供孤电对与Cu²⁺形成配位键，
故答案为：D；
（5）A．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故A错误；
B．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu（NH₃）₄]²⁺而使溶液澄清，故B正确；
C．氨水过量会使铜离子沉淀，故C错误；
D．[Cu（NH₃）₄]²⁺中铜离子采取sp³杂化，空间构型为四面体，故D错误；
故选B．

点评本题是对物质结构与性质的考查，涉及电子排布式、电离能、化学键、晶体性质、晶胞计算、配合物等，难度中等，是对知识与能力综合考查．

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	A．	C₂₃H₄₈、C₂₅H₅₂、C₂₇H₅₆的碳含量依次减小
	B．	1molC₂₃H₄₈含共价键70mol
	C．	C₂₃H₄₈、C₂₅H₅₂、C₂₇H₅₆互为同系物
	D．	C₂₃H₄₈、C₂₅H₅₂、C₂₇H₅₆均不溶于水

10．（1）HNO₃与金属反应情况多种多样．为探究HNO₃性质，某兴趣小组作如下探究：用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液，各取10mL硝酸溶液分别与铜片反应，实验记录如下：

序号	浓硝酸与水的体积比	实验现象
Ⅰ	1﹕1	反应速率快，溶液很快变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体呈红棕色
Ⅱ	1﹕3	反应速率较快，溶液变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体无色
Ⅲ	1﹕5	反应速率慢，微热后速率加快，溶液变成蓝色，铜丝表面有气泡冒出，气体无色

制备NO气体最适宜的是：实验Ⅱ，理由是：产物是NO，反应速率较快（不用加热）．
（2）兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．设计装置如下（忽略装置中空气的影响），请回答下列问题：

①组装好仪器后，必须进行的一项操作是：检查装置的气密性．
②推测B中可以观察到的主要现象是：铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，产生无色气泡；C装置的作用是：除去NO中混有的CO₂．
③装置D中除生成NaNO₂外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是：NaOH．可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：用装有碱石灰的干燥管代替C装置．
④E装置的实验目的是：尾气处理，防止有害气体对大气污染．

7．在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分，两种元素的电负性差异越小，其共价键成分越大．下列各对原子形成的化学键中共价键成分最多的是（　　）

）添加于奶粉中，增加奶粉中的含氮量．下列关于三聚氰胺分子的说法正确的是（　　）

	A．	形成的晶体熔点较高
	B．	一个分子中共含有15个σ键
	C．	属于极性分子，故极易溶于水
	D．	所有面原子采用sp²杂化，所有氮原子采用sp³杂化

4．完成以下实验：①用图1所示的装置制取溴乙烷；②进行溴乙烷的性质实验．在试管I中依次加入2mL 蒸馏水、4mL浓硫酸、2mL 95%的乙醇和3g溴化钠粉末，在试管Ⅱ中注入蒸馏水，在烧杯中注入自来水．加热试管I至微沸状态数分钟后，冷却．试回答下列问题：

（1）试管I中浓硫酸与溴化钠加热反应生成氢溴酸，写出氢溴酸与乙醇在加热时反应的化学方程式HBr+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$C₂H₅Br+H₂O
（2）溴乙烷的沸点较低，易挥发，为了使溴乙烷冷凝在试管Ⅱ中，减少挥发，图1中采取的措施有试管Ⅱ塞上带有导管的塞子并在其中加水、把试管Ⅱ放入盛有冷水的烧杯中
（3）在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热的性质实验时，把生成的气体通过图2所示的装置．用如图2装置进行实验的目的是验证生成的气体是乙烯（或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物）；图中右边试管中的现象是高锰酸钾溶液的紫红色褪去；水的作用是除去气体中混有的少量乙醇等杂质．

8．离子化合物是离子通过离子键结合成的化合物．下列物质属于离子化合物的是（　　）

H₂O

NH₄Cl

CO₂

与过量NaOH醇溶液共热时发生了消去反应的是（　　）

	A．	混合体系$\stackrel{溴水}{→}$Br₂的颜色褪去
	B．	混合体系$\stackrel{足量稀HNO_{3}}{→}$ $\stackrel{AgNO_{3}溶液}{→}$淡黄色沉淀
	C．	混合体系$\stackrel{提取}{→}$有机物$\stackrel{酸性KMnO_{4}溶液}{→}$紫色褪去
	D．	混合体系$\stackrel{提取}{→}$有机物$\stackrel{Br_{2}的CCl_{4}溶液}{→}$Br₂的颜色褪去

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