Question

Mn、Fe均為第四周期過(guò)渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：

元素		Mn	Fe
電離能 kJ/mol	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

回答下列問(wèn)題：
（1）Mn元素的外圍電子排布式為

 

，比較兩元素的電離能數(shù)據(jù)I₁、I₂可知，氣態(tài)Mn²⁺再失去一個(gè)電子變?yōu)镸n³⁺比氣態(tài)Fe²⁺再失去一個(gè)電子變?yōu)镕e³⁺要難．對(duì)此，請(qǐng)你從結(jié)構(gòu)上加以解釋：

 

；
（2）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物．
①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是

 

，
②六氰合亞鐵離子[Fe（CN）₆^4-]中的配位體CN^-中具有的共價(jià)鍵類型是

 

鍵（填“σ”、“π”或“σ”“π”）；
（3）三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)282℃，沸點(diǎn)315℃，在300℃以上易升華．易溶于水．也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑．據(jù)此判斷三氯化鐵晶體類型為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類型,配合物的成鍵情況

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；原子軌道處于半滿、全滿、全空時(shí)能量更低穩(wěn)定；
（2）①根據(jù)配位鍵形成條件分析，由Fe原子或離子的核外電子排布圖可知，F(xiàn)e原子或離子含有空軌道；
②CN^-中C原子與N原子鍵以三鍵連接，C原子還有一對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)等于δ鍵+孤對(duì)電子；
（3）根據(jù)信息可知三氯化鐵的晶體為分子晶體．

解答： 解：（1）Mn元素為25號(hào)元素，核外電子排布式為[Ar]3d⁵4s²，所以價(jià)層電子排布式為3d⁵4s²，
由Mn²⁺轉(zhuǎn)化為Mn³⁺時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d⁵半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d⁴狀態(tài)需要的能量較多；而Fe²⁺到Fe³⁺時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d⁶到穩(wěn)定的3d⁵半充滿狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少，
故答案為：3d⁵4s²；由Mn²⁺轉(zhuǎn)化為Mn³⁺時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d⁵半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d⁴狀態(tài)需要的能量較多；而Fe²⁺到Fe³⁺時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d⁶到穩(wěn)定的3d⁵半充滿狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少；
（2）①Fe原子或離子含有空軌道．所以，與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具有孤對(duì)電子，故答案為：具有孤對(duì)電子；
②CN^-中C原子與N原子鍵以三鍵連接，三鍵中有1個(gè)δ鍵、2個(gè)π鍵，故答案為：σ、π；
（3）三氯化鐵，其熔點(diǎn)：282℃，沸點(diǎn)315℃，在300℃以上升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑．符合分子晶體的特征，故為三氯化鐵分子晶體，故答案為：分子晶體．

點(diǎn)評(píng)：考查電子排布式、電離能、化學(xué)鍵類型判斷、晶體類型判斷，難度中等，是對(duì)知識(shí)與能力綜合考查．