Question

（13分）近現代戰爭中，制造坦克戰車最常用的裝甲材料是經過軋制和熱處理后的合金鋼，熱處理后整個裝甲結構的化學和機械特性和最大限度的保持一致。鋼中合金元素的百分比含量為：鉻0.5~1.25 鎳0.5~1.5 鉬0.3~0.6 錳0.8~1.6 碳0.3
（1）鉻元素的基態原子的價電子層排布式是                 。
（2）C元素與其同主族下一周期元素組成的晶體中，C原子的雜化方式為　　　　.
（3）Mn和Fe的部分電離能數據如表：

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

 
根據表數據，氣態Mn^2＋再失去一個電子比氣態Fe^2＋再失去一個電子難，其原因是         。
（4）鎳（Ni）可形成多種配合物，且各種配合物有廣泛的用途。
某鎳配合物結構如右圖所示，分子內含有的作用力
有               （填序號）。
A．氫鍵     B．離子鍵    C．共價鍵   D．金屬鍵   E．配位鍵
組成該配合物分子且同屬第二周期元素的電負性由大到小的順序是   　　     。
（5）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發性液態Ni(CO)₄，呈四面體構型。423K時，Ni(CO)₄分解為Ni和CO，從而制得高純度的Ni粉。試推測：四羰基鎳的晶體類型是   　　      
（6）鐵能與氮形成一種磁性材料，其晶胞結構如右圖所示，則該磁性材料的化學式為              

Answer 1

（1）3d⁵4S¹     （2） sp³  
（3）Mn^2＋轉化為Mn^3＋時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉變為不穩定的3d⁴狀態（或Fe^2＋轉化為Fe^3＋時，3d能級由不穩定的3d⁶狀態轉變為較穩定的3d⁵半充滿狀態。）
（4） ACE;  N＞O＞C； （5） 分子晶體  （6）Fe₄N　

解析試題分析：（1）原子處于全充滿、半充滿或全空時是穩定的狀態。24號鉻元素的基態原子的價電子排布式是3d⁵4S¹。（2）C元素Si元素組成的SiC晶體是原子晶體。其中的C原子的雜化方式為sp³。（3）根據表數據，氣態Mn^2＋再失去一個電子比氣態Fe^2＋再失去一個電子難，其原因是Mn^2＋轉化為Mn^3＋時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉變為不穩定的3d⁴狀態（或Fe^2＋轉化為Fe^3＋時，3d能級由不穩定的3d⁶狀態轉變為較穩定的3d⁵半充滿狀態）。（4）在某鎳配合物中含有共價鍵、配位鍵、氫鍵。選項為ACE。組成該配合物分子且同屬第二周期元素有C、N、O。一般情況下，元素的非金屬性越強，原子半徑越小，元素的電負性就越大。但是對于N原子來說，由于其最外層電子處于半充滿的穩定狀態，所以失去電子需要的能量比O還多。因此這三種元素的電負性由大到小的順序是N＞O＞C。（5） 根據四羰基鎳的性質可推知該晶體所以分子晶體。（6）Fe：8×1/8+6×1/2=4；N：1。因此該磁性材料的化學式為Fe₄N。　
考點：考查原子結構、原子的雜化、元素電負性和第一電離能的比較、物質的結合力、晶體化學式的確定。