Question

（13分）近现代战争中，制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢，热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为：铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3

（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是 。

（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为　　　　.

（3）Mn和Fe的部分电离能数据如表：

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

 

 

 

 

 

 

根据表数据，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是 。

（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。

某镍配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力

有 （填序号）。

A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．金属键 E．配位键

组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 　　 。

（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。423K时，Ni(CO)4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍的晶体类型是 　　

（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如右图所示，则该磁性材料的化学式为

 

 

Answer 1

（1）3d54S1 （2） sp3

（3）Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态。）

（4） ACE; N＞O＞C； （5） 分子晶体 （6）Fe4N　

【解析】

试题分析：（1）原子处于全充满、半充满或全空时是稳定的状态。24号铬元素的基态原子的价电子排布式是3d54S1。（2）C元素Si元素组成的SiC晶体是原子晶体。其中的C原子的杂化方式为sp3。（3）根据表数据，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态）。（4）在某镍配合物中含有共价键、配位键、氢键。选项为ACE。组成该配合物分子且同属第二周期元素有C、N、O。一般情况下，元素的非金属性越强，原子半径越小，元素的电负性就越大。但是对于N原子来说，由于其最外层电子处于半充满的稳定状态，所以失去电子需要的能量比O还多。因此这三种元素的电负性由大到小的顺序是N＞O＞C。（5） 根据四羰基镍的性质可推知该晶体所以分子晶体。（6）Fe：8×1/8+6×1/2=4；N：1。因此该磁性材料的化学式为Fe4N。　

考点：考查原子结构、原子的杂化、元素电负性和第一电离能的比较、物质的结合力、晶体化学式的确定。