Ti.Fe.Cr.Mn等均为过渡元素.在生产生活中起着不可替代的重要作用.对其单质和化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一．请回答下列问题:(1)Cr元素的基态原子电子排布式为 .这一排布方式符合 .比较Fe和 Mn的各级电离能后发现.气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子．(2)过渡元素有着与主族元素不同的价电子构型.其中外围� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

Ti、Fe、Cr、Mn等均为过渡元素，在生产生活中起着不可替代的重要作用，对其单质和化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一．请回答下列问题：
（1）Cr元素（核电荷数为24）的基态原子电子排布式为

，这一排布方式符合

（填原理或规则），比较Fe和 Mn的各级电离能后发现，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子

（填“难”或“易”）．（每空两分，共6分）
（2）过渡元素有着与主族元素不同的价电子构型，其中外围电子构型为4f⁷5d¹6s²的元素在周期表中处在

族，该族元素共有

种．
（3）某钙钛型复合氧化物（如图1），以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物具有CMR效应（巨磁电阻效应）．用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：

．

（4）有一种蓝色晶体可表示为：[K_xFe_y（CN）_z]，研究表明它的结构特性是Fe²⁺、Fe³⁺分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN^一位于立方体的棱上，K⁺位于上述晶胞体心，且K⁺空缺率为50%（体心中没有K⁺的占总体心的百分比），其晶体中的阴离子晶胞结构如图2所示，该晶体的化学式可表示为

．

考点：金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：（1）根据能量最低原理及洪特规则特例书写；轨道上的电子处于全满、半满、全空时最稳定，电子不容易失去；
（2）根据外围电子排布分析；
（3）根据均摊法计算晶胞中A、B、O原子数目，进而确定化学式；
（4）根据图2晶胞结构可知，晶胞中含有Fe²⁺的个数为4×

，Fe³⁺的个数为4×

、CN^-的个数为12×

=3，所以Fe²⁺、Fe³⁺、CN^-的个数比为1：1：6，根据化合价代数和为零可知，x=1，则晶体的化学式可表示为KFe₂（CN）₆．

解答： 解：（1）根据能量最低原理及洪特规则特例，可知Cr元素基态原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
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：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；能量最低原理及洪特规则；难；
（2）根据外围电子构型为4f⁷5d¹6s²，则元素在周期表中处在ⅢB族，该族元素共有32，故答案为：ⅢB；32；
（3）晶胞中A原子数目=8×

=1、B原子数目=1、O原子数目=6×

=3，这类特殊晶体的化学式为：ABO₃，
故答案为：ABO₃；
（4）根据图2晶胞结构可知，晶胞中含有Fe²⁺的个数为4×

，Fe³⁺的个数为4×

、CN^-的个数为12×

=3，所以Fe²⁺、Fe³⁺、CN^-的个数比为1：1：6，根据化合价代数和为零可知，x=1，则晶体的化学式可表示为KFe₂（CN）₆，故答案为：KFe₂（CN）₆；

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、配位键、晶胞计算等，旨在考查学生对基础知识的掌握及综合应用，（1）中注意根据洪特规则特例进行理解分析，难度中等．