Question

近現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，制造坦克戰(zhàn)車(chē)最常用的裝甲材料是經(jīng)過(guò)軋制和熱處理后的合金鋼，熱處理后整個(gè)裝甲結(jié)構(gòu)的化學(xué)和機(jī)械特性和最大限度的保持一致．鋼中合金元素的百分比含量為：鉻0.5～1.25  鎳0.5～1.5 鉬0.3～0.6  錳0.8～1.6  碳0.3
（1）鉻元素的基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式是

 

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（2）C元素與其同主族下一周期元素組成的晶體中，C原子的雜化方式為

 

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（3）Mn和Fe的部分電離能數(shù)據(jù)如下表：

元素		Mn	Fe
電離能 /kJ?mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，氣態(tài)Mn²⁺再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe²⁺再失去一個(gè)電子難，其原因是

 

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（4）鎳（Ni）可形成多種配合物，且各種配合物有廣泛的用途．某鎳配合物結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子內(nèi)含有的作用力有

 

（填序號(hào)）．
A．氫鍵     B．離子鍵    C．共價(jià)鍵 D．金屬鍵   E．配位鍵
組成該配合物分子且同屬第二周期元素的電負(fù)性由大到小的順序是

 

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（5）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni（CO）₄，呈四面體構(gòu)型．423K時(shí)，Ni（CO）₄分解為Ni和CO，從而制得高純度的Ni粉．試推測(cè)：四羰基鎳的晶體類(lèi)型是

 

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（6）鐵能與氮形成一種磁性材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，則該磁性材料的化學(xué)式為

 

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Answer 1

分析：（1）鉻元素是24號(hào)元素，Cr原子的價(jià)電子為3d、4s能級(jí)上電子；
（2）C元素與其同主族下一周期元素組成的晶體為原子晶體，其結(jié)構(gòu)和金剛石相似，根據(jù)金剛石結(jié)構(gòu)中碳原子雜化方式判斷；
（3）原子軌道處于半滿(mǎn)、全滿(mǎn)、全空時(shí)能量更低穩(wěn)定；
（4）根據(jù)圖可知碳碳間、碳氮間為共價(jià)鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間為氫鍵；同一周期中，電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
（5）沸點(diǎn)較低的晶體一般為分子晶體；
（6）利用均攤法確定其化學(xué)式．

解答：解：（1）Cr是24號(hào)元素，其原子中3d和4s能級(jí)上電子為其價(jià)電子，其價(jià)電子排布式為：3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（2）C元素與其同主族下一周期元素組成的晶體為原子晶體，其結(jié)構(gòu)和金剛石相似，根據(jù)金剛石結(jié)構(gòu)中碳原子含有4個(gè)共用電子對(duì)，所以碳原子采用sp³雜化，故答案為：sp³；
（3）Mn²⁺轉(zhuǎn)化為Mn³⁺時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d⁵半充滿(mǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d⁴狀態(tài)需要的能量較多；而Fe²⁺到Fe³⁺時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d⁶到穩(wěn)定的3d⁵半充滿(mǎn)狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少；
故答案為：Mn²⁺轉(zhuǎn)化為Mn³⁺時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d⁵半充滿(mǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的3d⁴狀態(tài)（或Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d⁶狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d⁵半充滿(mǎn)狀態(tài)）；
（4）根據(jù)圖可知碳碳間、碳氮間為共價(jià)鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間為氫鍵；同一周期中，電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，該物質(zhì)中含有的第二周期非金屬元素有O、N、C，其非金屬?gòu)?qiáng)弱順序有：O＞N＞C，
故選：ACE； O＞N＞C；
（5）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni（CO）₄，應(yīng)為分子晶體，故答案為：分子晶體；
（6）該晶胞中，N原子個(gè)數(shù)為1，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以其化學(xué)式為Fe₄N，
故答案為：Fe₄N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、元素周期律、原子雜化方式的判斷等知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)較綜合，這些知識(shí)點(diǎn)都是考試熱點(diǎn)，根據(jù)教材中基礎(chǔ)知識(shí)采用知識(shí)遷移的方法進(jìn)行分析解答，注意：配位鍵屬于共價(jià)鍵，不屬于分子間作用力，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．