Question

【題目】過渡金屬元素在日常生活中有廣泛的應用。

（1）金屬釩在材料科學上有重要作用，被稱為“合金的維生素”，基態(tài)釩原子的價層電子的排布式為__；基態(tài)Ni原子核外有__種運動狀態(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，總趨勢是逐漸增大的，但Se的第一電離能低于As，原因是___。

（3）NO2-與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3-可用于檢驗K+的存在。大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n為各原子的單電子數(shù)（形成σ鍵的電子除外）和得電子數(shù)的總和（如苯分子中的大π鍵可表示為，則NO2-中大π鍵應表示為__。

（4）Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+，下列說法合理的是___。

A.Mn3+的價電子構型為3d4，不屬于較穩(wěn)定的電子構型

B.根據(jù)Mn2+的電子構型可知，Mn2+中不含成對電子

C.第四周期元素中，錳原子價電子層中未成對電子數(shù)最多

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構型，所以它們的化學性質相似

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

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構，其中Cu均勻地分散在立方體內部，a、b的坐標參數(shù)依次為（0，0，0）、（，，），則d點的坐標參數(shù)為___，已知該晶體的密度為ρgcm-3，NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞參數(shù)為___pm。

（列出計算式即可）

Answer 1

【答案】3d34s2 28 9 Se：[Ar]3d104s24p4、As：[Ar]3d104s24p3，半充滿，能量低，穩(wěn)定，難失電子，因此Se的第一電離能明顯低于As A 142 3902 (，，)

【解析】

（1）釩為23號元素，基態(tài)釩原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，則其價電子排布式為3d34s2；每個電子的運動狀態(tài)均不相同，基態(tài)Ni原子核外有28個電子，則有28種運動狀態(tài)不同的電子，M層上能級有3s、3p、3d，則M層的電子云有9種不同的伸展方向。

（2）因為Se：[Ar]3d104s24p4、As：[Ar]3d104s24p3，半充滿，能量低，穩(wěn)定，難失電子，因此Se的第一電離能明顯低于As。

（3）NO2-中參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，則m=3，各原子的單電子數(shù)為3，得電子數(shù)為1，故n=4，可用符號表示NO2-中大π鍵。

（4）A.Mn3+的價電子構型為3d4，Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+，說明Mn3+不穩(wěn)定，Mn3+易變成電子半充滿的穩(wěn)定電子構型，故3d4不屬于較穩(wěn)定的電子構型，A正確；

B.根據(jù)Mn2+的電子構型可知，Mn2+中價電子層不含成對電子，但內層中含有成對電子，B錯誤；

C.第四周期元素中價電子層中未成對電子數(shù)最多的元素價電子排布式為3d54s1，為鉻元素，C錯誤；

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構型，微粒的化學性質不僅與價電子構型有關，也和微粒的電荷數(shù)、半徑等有關，故它們的化學性質不相似，D錯誤；

答案選A。

（5）第一親和能為氣態(tài)基態(tài)原子獲得一個電子變成氣態(tài)一價負離子放出的能量，根據(jù)圖示可知，O原子的第一電子親和能為142kJmol-1；晶格能是指氣態(tài)離子形成1mol離子晶體所釋放的能量，故FeO晶格能為3902kJmol-1。

（6）d點在體對角線的四分之一處，與a點相對的位置，因此可以得到d點坐標參數(shù)為(，，)，銅原子位于晶胞體內，個數(shù)為4，氧原子位于晶胞的頂點和體內，個數(shù)為，故化學式為Cu2O，根據(jù)體積公式，則晶胞的參數(shù)為。