Question

 [化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

近現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，制造坦克戰(zhàn)車最常用的裝甲材料是經(jīng)過軋制和熱處理后的合金鋼，熱處理后整個裝甲結(jié)構(gòu)的化學(xué)和機(jī)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(tài)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　　　　.

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

（3）Mn和Fe的部分電離能數(shù)據(jù)如表：

根據(jù)表數(shù)據(jù)，氣態(tài)Mn2＋再失去一個電子比氣態(tài)Fe2＋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(jié)構(gòu)如右圖所示，分子內(nèi)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(fù)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(fā)性液態(tài)Ni(CO)4，呈四面體構(gòu)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(jié)構(gòu)如右圖所示，

則該磁性材料的化學(xué)式為             

Answer 1

【知識點(diǎn)】核外電子排布、雜化軌道、電離能、電負(fù)性、晶體結(jié)構(gòu)

【答案解析】（1）3d54S1      (2分)  （2） sp3   (2分)

（3）Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的3d4狀態(tài)（或Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)。）(2分)

(4)ACE (2分); O＞N＞C  (2分)     (5)分子晶體（1分）   (6)Fe4N　(2分)）

解析：

（1）鉻元素原子序數(shù)是24，,基態(tài)原子核外電子排布是1s22S22p63S23p63d54S1，其價電子層的排布是3d54S1

（2）C元素同主族下一周期元素是Si，兩者組成的晶體是SiC，其中每個碳形成4個碳硅鍵類似于金剛石，也和甲烷中的碳原子雜化一樣，所以是碳原子是sp3 雜化

（3）Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的3d4狀態(tài)，而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)。

（4）氧的電負(fù)性很強(qiáng)，與另外一個羥基形成氫鍵；配合物中含碳氧鍵、碳?xì)滏I、碳氮雙建等共價鍵；氮鎳間是配位鍵，不是離子鍵也不是金屬鍵。同周期非金屬越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng)，所以電負(fù)性O(shè)＞N＞C

（5）四羰基鎳的熔沸點(diǎn)相對不高，加熱易分解，應(yīng)是分子晶體。

（6）根據(jù)計算法則氮原子在立方體中心為1個，鐵原子在8個頂點(diǎn)(每個頂點(diǎn)原子占1/8)和6個面上(每個面上的原子占1/2)，則每個晶胞含鐵原子為4個，所以磁性材料的化學(xué)式為Fe4N　

【思路點(diǎn)撥】本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要有電離能、電負(fù)性等基礎(chǔ)知識，還有晶胞、分子結(jié)構(gòu)的簡單計算，難度不大。