Ti、Fe、Cr、Mn等均為過(guò)渡元素,在生產(chǎn)生活中起著不可替代的重要作用,對(duì)其單質(zhì)和化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)Cr元素(核電荷數(shù)為24)的基態(tài)原子電子排布式為 ,這一排布方式符合  (填原理或規(guī)則),比較Fe和 Mn的各級(jí)電離能后發(fā)現(xiàn),氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子  (填“難”或“易”).(每空兩分,共6分)

(2)過(guò)渡元素有著與主族元素不同的價(jià)電子構(gòu)型,其中外圍電子構(gòu)型為4f75d16s2的元素在周期表中處在  族,該族元素共有  種.

(3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物(如圖1),以A原子為晶胞的頂點(diǎn),A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、Mn、Fe時(shí),這種化合物具有CMR效應(yīng)(巨磁電阻效應(yīng)).用A、B、O表示這類特殊晶體的化學(xué)式: 

(4)有一種藍(lán)色晶體可表示為:[KxFey(CN)z],研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn),自身互不相鄰,而CN位于立方體的棱上,K+位于上述晶胞體心,且K+空缺率為50%(體心中沒(méi)有K+的占總體心的百分比),其晶體中的陰離子晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,該晶體的化學(xué)式可表示為 

 


考點(diǎn):

金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系;晶胞的計(jì)算..

專題:

元素周期律與元素周期表專題;化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu).

分析:

(1)根據(jù)能量最低原理及洪特規(guī)則特例書(shū)寫(xiě);軌道上的電子處于全滿、半滿、全空時(shí)最穩(wěn)定,電子不容易失去;

(2)根據(jù)外圍電子排布分析;

(3)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中A、B、O原子數(shù)目,進(jìn)而確定化學(xué)式;

(4)根據(jù)圖2晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中含有Fe2+的個(gè)數(shù)為4×=,F(xiàn)e3+的個(gè)數(shù)為4×=、CN的個(gè)數(shù)為12×=3,所以Fe2+、Fe3+、CN的個(gè)數(shù)比為1:1:6,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知,x=1,則晶體的化學(xué)式可表示為KFe2(CN)6

解答:

解:(1)根據(jù)能量最低原理及洪特規(guī)則特例,可知Cr元素基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1

錳元素的3d能級(jí)和4s能級(jí)上的電子都是價(jià)電子,Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d54s2,由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí),3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí),3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的3d5半充滿較穩(wěn)定狀態(tài),需要的能量相對(duì)要少,

 故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1;能量最低原理及洪特規(guī)則;難;

(2)根據(jù)外圍電子構(gòu)型為4f75d16s2,則元素在周期表中處在ⅢB族,該族元素共有32,故答案為:ⅢB;32;

(3)晶胞中A原子數(shù)目=8×=1、B原子數(shù)目=1、O原子數(shù)目=6×=3,這類特殊晶體的化學(xué)式為:ABO3

故答案為:ABO3;

(4)根據(jù)圖2晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中含有Fe2+的個(gè)數(shù)為4×=,F(xiàn)e3+的個(gè)數(shù)為4×=、CN的個(gè)數(shù)為12×=3,所以Fe2+、Fe3+、CN的個(gè)數(shù)比為1:1:6,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知,x=1,則晶體的化學(xué)式可表示為KFe2(CN)6,故答案為:KFe2(CN)6

點(diǎn)評(píng):

本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查,涉及核外電子排布、電離能、配位鍵、晶胞計(jì)算等,旨在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握及綜合應(yīng)用,(1)中注意根據(jù)洪特規(guī)則特例進(jìn)行理解分析,難度中等.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示,如:CH3CH==CHCH3可簡(jiǎn)寫(xiě)為,有機(jī)物X的鍵線式為,下列說(shuō)法不正確的是(雙選)        (  )

A.X的化學(xué)式為C8H10

B.有機(jī)物Y是X的同分異構(gòu)體,且屬于芳香烴,則Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為    

C.X能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D.X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀的飽和烴Z,Z的一氯代物有4種

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列各種物質(zhì)在一定條件下反應(yīng),所得產(chǎn)物種類與反應(yīng)物的用量或條件無(wú)關(guān)的是

①Fe + O2          ②Na2SiO3+CO2+ H2O         ③NH4HCO3+NaOH

④Cu +Cl2          ⑤Ca(HCO3)2+Ca(OH)2          ⑥C+SiO2

A. ①②⑤      B.②③       C. ①⑤⑥      D.④⑤

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


某結(jié)晶水合物的化學(xué)式為R•nH2O,其式量為M.25℃時(shí),將ag該晶體溶于bg水中可形成VmL飽和溶液.下列關(guān)系中正確的是(  )

 

A.

飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為c=

 

B.

25℃時(shí)R的溶解度為S=g

 

C.

飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W=

 

D.

飽和溶液的密度為ρ=

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


分餾又稱為分級(jí)蒸餾或精餾.適用于互溶而且沸點(diǎn)相差很小的多組分混合液的分離.控制好溫度,便可將各種物質(zhì)分離.有關(guān)分餾操作,下列說(shuō)法正確的是( 。

①液體量不超過(guò)燒瓶容積,不少于.

②溫度計(jì)的水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口附近.

③為防止暴沸,應(yīng)在燒瓶中加入沸石或碎瓷片.

④冷凝管中冷卻水下進(jìn)上出,先加熱,再通水.

⑤按各組分沸點(diǎn)控制分餾溫度,并收集在同一錐形瓶中

⑥停止加熱后,應(yīng)繼續(xù)通水冷卻冷凝管中蒸氣.

 

A.

①③④

B.

②③④

C.

③④⑤

D.

②③⑥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


MnO2是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的一種試劑,可作氧化劑和催化劑。某興趣小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)MnO2

的性質(zhì)進(jìn)行了一系列的研究。

(1)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似為1 g·cm-3)配制濃度為3%的H2O2溶液(密度近似為1 g·cm-3)100 mL。簡(jiǎn)述其配制方法:______________________________。

(2)該小組設(shè)計(jì)了如下4個(gè)方案以驗(yàn)證MnO2的氧化性,可行的是__________。

A.把MnO2固體加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,觀察溶液是否變血紅

B.把MnO2固體加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,觀察溶液是否變血紅

C.把MnO2固體加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成

D.把MnO2固體加入到稀鹽酸中,觀察是否有黃綠色氣體生成

(3)該小組為研究在不同酸堿性的溶液中MnO2的氧化能力,他們控制KI溶液的濃度和MnO2固體的質(zhì)量相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298 K,設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)

酸或堿

現(xiàn)象

A

1滴0.2 mol·L-1 NaOH溶液

不變色

B

1滴水

緩慢變淺棕褐色

C

1滴0.1 mol·L-1硫酸

迅速變棕褐色

從上述對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,可以得出的結(jié)論是_____________________________________。

寫(xiě)出在酸性條件下,MnO2氧化I的離子方程式________________________________。

(4)利用二氧化錳的氧化性,讓其與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,下列儀器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是__________(填序號(hào))。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


某有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量大于110,小于150。經(jīng)分析得知,其中碳和氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為52.24%,其余為氧。下列敘述不正確的是(  )

A.該化合物分子中含有4個(gè)氧原子

B.該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是134

C.該化合物的化學(xué)式(分子式)是C5H10O4

D.該化合物分子中最多含2個(gè) 官能團(tuán)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


如圖是某有機(jī)物的球棍模型,下列關(guān)于該有機(jī)物的性質(zhì)敘述中錯(cuò)誤的是            (  )。

①能與HCl發(fā)生反應(yīng)生成鹽、谀芘cNaOH發(fā)生反應(yīng)生成鹽

③能縮聚成高分子化合物、苣馨l(fā)生消去反應(yīng) ⑤能發(fā)生水解反應(yīng)、弈苁顾嵝愿咤i酸鉀溶液褪色      

 

A.①②     B.③⑥ 

C.①⑥     D.④⑤

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


已知某元素+2價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,該元素在周期表中屬于

         A.ⅤB族         B.ⅡB族            C.Ⅷ族               D.ⅡA族

 

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