Question

【题目】Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能（I）数据列于下表：

元素		Mn	Fe
电离能/kJmol﹣1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

回答下列问题：
（1）Mn元素价电子层的电子排布式为 ， 比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难．对此，你的解释是
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物，则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是 ．
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断三氯化铁晶体为晶体．
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为 ， 其中体心立方晶胞空间利用率为 ．

Answer 1

【答案】
（1）3d54s2；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能经由较稳定的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）
（2）具有孤对电子
（3）分子
（4）2：1；68%
【解析】解：（1）Mn元素为25号元素，核外电子排布式为[Ar]3d54s2 ， 所以价层电子排布式为3d54s2 ， 由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，所以答案是：3d54s2；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少；（2）Fe原子或离子含有空轨道．所以，与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具有孤对电子，所以答案是：具有孤对电子；（3）三氯化铁，其熔点：282℃，沸点315℃，在300℃以上升华．易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂．符号分子晶体的特征，故为三氯化铁分子晶体，所以答案是：分子；（4）面心立方结构晶胞中铁原子数为1+6× =4；体心立方结构晶胞中铁原子数为1+8× =2，属于两种结构的铁原子数之比为4：2=2：1，体心立方晶胞空间利用率为68%， 所以答案是：2：1；68%．
【考点精析】本题主要考查了晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系的相关知识点，需要掌握不同晶体类型的物质：原子晶体>离子晶体>分子晶体；同种晶体类型的物质：晶体内微粒间的作用力越大，溶、沸点越高才能正确解答此题．