Question

【題目】過渡金屬元素在日常生活中有廣泛的應(yīng)用。

（1）金屬釩在材料科學(xué)上有重要作用，被稱為“合金的維生素”，基態(tài)釩原子的價(jià)層電子的排布式為 __________；基態(tài) Mn原子核外有____種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，M層的電子云有_______種不同的伸展方向。

（2）第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大，總趨勢(shì)是逐漸增大的，但Ga的第一電離能明顯低于Zn，原因是 ____________________________________

（3）NO2－與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3－可用于檢驗(yàn) K+的存在。與NO2－互為等電子體的微粒__________（寫出一種），K3[Co(NO2)6]中存在的作用力有___________a.σ鍵 b.π鍵 c.配位鍵 d.離子鍵 e.范德華力

（4）錳的一種配合物的化學(xué)式為 Mn(BH4)2(THF)3，BH4－的空間構(gòu)型為____________

（5）FeO 是離子晶體，其晶格能可通過下圖中的 Born—Haber 循環(huán)計(jì)算得到。

可知，O原子的第一電子親和能為 ________kJmol-1，FeO晶格能為________kJmol-1。

（6）銅與氧可形成如圖所示的晶胞結(jié)構(gòu)，其中 Cu 均勻地分散在立方體內(nèi)部，a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為（0，0，0）、（1/2，1/2,1/2），則 d 點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)為_______________，已知該晶體的密度為ρgcm-3，NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值，則晶胞參數(shù)為_________pm

（列出計(jì)算式即可）

Answer 1

【答案】3d34s2 25 9 Ga：[Ar]3d104s24p1、Zn：[Ar]3d104s2，Zn：3d104s2，3d全滿，能量低，穩(wěn)定，難失電子，因此Ga的第一電離能明顯低于Zn O3 a b c d 正四面體形 142 3902

【解析】

⑴釩是23號(hào)元素，基態(tài)釩原子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2；一個(gè)電子就是一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；M層上能級(jí)有3s、3p、3d；

⑵從原子結(jié)構(gòu)和3d能級(jí)全滿角度分析；

⑶根據(jù)價(jià)電子N－=O，書寫等電子體，NO2－含有σ鍵和π鍵，配離子[Co(NO2)6]3存在配位鍵，配離子[Co(NO2)6]3與K+形成離子鍵；

⑷計(jì)算BH4－的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，根據(jù)價(jià)層電子互斥理論模型來(lái)寫空間構(gòu)型；

⑸第一電子親和能為氣態(tài)基態(tài)電中性基態(tài)原子獲得一個(gè)電子變?yōu)闅鈶B(tài)一價(jià)負(fù)離子放出的能量；晶格能是指氣態(tài)離子形成1mol離子晶體所釋放的能量；

⑹d點(diǎn)在體對(duì)角線的四分之一處，與a點(diǎn)相對(duì)的位置，因此得d的坐標(biāo)參數(shù)，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)得到Cu、O個(gè)數(shù)和化學(xué)式，根據(jù)體積公式計(jì)算體積，再得晶胞參數(shù)。

⑴釩是23號(hào)元素，基態(tài)釩原子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，其價(jià)層電子的排布式為 3d34s2；一個(gè)電子就是一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，因此基態(tài)Mn原子核外有25種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，M層上能級(jí)有3s、3p、3d，因此M層的電子云有9種不同的伸展方向，故答案為：3d34s2；25；9；

⑵第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大，總趨勢(shì)是逐漸增大的，但Ga的第一電離能明顯低于Zn，從原子結(jié)構(gòu)角度分析，其原因是Ga：[Ar]3d104s24p1、Zn：[Ar]3d104s2，Zn：3d104s2，3d全滿，能量低，穩(wěn)定，難失電子，因此Ga的第一電離能明顯低于Zn，故答案為：Ga：[Ar]3d104s24p1、Zn：[Ar]3d104s2，Zn：3d104s2，3d全滿，能量低，穩(wěn)定，難失電子，因此Ga的第一電離能明顯低于Zn；

⑶NO2－與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3可用于檢驗(yàn) K+的存在。根據(jù)價(jià)電子N－=O，因此與NO2－互為等電子體的微粒O3，K3[Co(NO2)6]中NO2－含有σ鍵和π鍵，配離子[Co(NO2)6]3存在配位鍵，配離子[Co(NO2)6]3與K+形成離子鍵，因此K3[Co(NO2)6]中的作用力有a b c d，故答案為：O3；a b c d；

⑷BH4－的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，價(jià)層電子互斥理論模型為四面體形，空間構(gòu)型為正四面體形，故答案為：正四面體形；

⑸第一電子親和能為氣態(tài)基態(tài)電中性基態(tài)原子獲得一個(gè)電子變?yōu)闅鈶B(tài)一價(jià)負(fù)離子放出的能量，因此O原子的第一電子親和能為142 kJ·mol1，晶格能是指氣態(tài)離子形成1mol離子晶體所釋放的能量，因此FeO晶格能為3902 kJ·mol1，故答案為：142；3902；

⑹d點(diǎn)在體對(duì)角線的四分之一處，與a點(diǎn)相對(duì)的位置，因此d的坐標(biāo)參數(shù)為，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)得到Cu有4個(gè)，O有，因此化學(xué)式為Cu2O，根據(jù)體積公式得到，則晶胞參數(shù)為，故答案為：；。