Question

【題目】Fe、A1、Cu是生活中常用的金屬。

(1)基態Cu原子核外電子排布式為_____________，基態Fe2+核外有_________個未成對電子。

(2)①re、Al、Cu三種元素第一電離能由高到低的順序為___________________。

②Mn和Fe的部分電離能數據如下表：

元素		Mn	Fe
電離能/kJ mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

根據上表數據，氣態Mn2+再失去一個電子比氣態Fe2+再失去一個電子難,其原因是_____________。

(3)鐵可形成多種配合物，如[Fe(CN)6]4-、Fe(CO)5等，lmol Fe(CN)43-中含有σ鍵的數目為________；Fe(CO)5熔點為-20.5℃,沸點為103℃：易溶于CCl4，據此可以判斷Fe(CO)3晶體屬于________ (填晶體類型)。

(4)下列變化過程中，破壞的力的作用類型相同的是_____________；(填字母代號)。

A.鋁氣化 B.A1C13溶于水 C.加熱使銅熔化 D.熔融NaC1

(5)Fe能與N形成一種磁性材料，其晶胞結構如圖所示：

①該磁性材料的化學式為__________________；

②Fe原子的坐標參數為（， ，0）、（，0， ）、________、（0，0，0），N原子的坐標參數為_______。

③已知該晶體的晶胞參數α pm，列出其密度表達式為_________g cm-3(用含α的式子表示，只列式子，不作計算。)。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s1 4 Cu、Fe、Al Mn2+轉化為Mn3+時，3d能級由較穩定的3d5半充滿狀態轉交為不穩定的3d4狀態（或Fe2+較化為Fe3+時，3d能級由不穩定的3d6狀態轉交為較穩定的3d5半充滿狀態) 12NA 分子晶體 AC Fe4N （0， ， ） 【答題空10】（， ， ） 238/〔NA×(a×10-10)3〕

【解析】（1）Cu是29號元素，核外有29個電子，故核外電子排布式為[Ar]3d104s1；基態Fe2+核外電子排布為1s22s22p63s23p63d6，故未成對電子數目為4個；(2)①根據三種金屬活潑性：Cu<Fe<Al，結合核外電子排布情況：Cu的核外價電子中3d全滿，4s半滿，第一電離能最大，Al的核外價電子3p上有一個單電子，故第一電離能最小；②Mn2+轉化為Mn3+時，3d能級由較穩定的3d5半充滿狀態轉為不穩定的3d4狀態需要的能量較多；而Fe2+到Fe3+時，3d能級由不穩定的3d6到穩定的3d5半充滿狀態，需要的能量相對要少；（3）每分子Fe(CN)62-中有6條配位鍵（是δ鍵），每個CN－配體中有1個δ鍵，故共12條δ鍵，Fe(CO)5的熔沸點較低，易溶于非極性溶劑，故判斷其為分子晶體；（4）鋁氣化、加熱使銅熔化都破壞金屬鍵；AlCl3溶于水破壞共價鍵，熔融NaCl破壞離子鍵；(5)①該晶胞中N原子個數為1，Fe原子個數＝8×+6×=4，故其化學式為Fe4N；②Fe原子位于晶胞的頂點（8個頂點等效）和面心（6個面心，兩兩相對的面心是等效的，相當于有3個不同位置），因此原子坐標參數共有4個，頂點：（0，0，0），面心：（， ，0）、（， 0， ）、（0， ， ）。N原子在體心，原子坐標參數為（， ， ）；③晶胞中相當于含有1個Fe4N，其密度為ρ＝＝＝。