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Ti、Fe、Cr、Mn等均为第四周期过渡元素,在生产生活中起着不可替代的重要作用,对其单质和化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一.请回答下列问题:
(1)Cr元素(核电荷数为24)的基态原子电子排布式为
 
,这一排布方式符合哪些原理或规则?
 
,比较Fe和Mn的各级电离能后发现,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
 
.

(2)过渡元素的原子或离子许多外围有较多能量相近的
 
能与某些分子或离子形成配合物,这些分子或离子应具备的条件是
 
.
(3)Fe元素位于
 
周期
 
族,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1、2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
 
.
(4)某钙钛型复合氧化物(如图3),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物具有CMR效应(巨磁电阻效应).用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:
 
.
考点:原子核外电子排布,晶胞的计算
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)根据能量最低原理及洪特规则特例书写;轨道上的电子处于全满、半满、全空时最稳定,电子不容易失去;
(2)根据配位键的形成条件解答;
(3)铁元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;根据均摊法计算晶胞中Fe原子数目进行解答;
(4)根据均摊法计算晶胞中A、B、O原子数目,进而确定化学式.
解答: 解:(1)根据能量最低原理及洪特规则特例,可知Cr元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,
锰元素的3d能级和4s能级上的电子都是价电子,Mn元素基态原子的价电子排布式为3d54s2,由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6转化为稳定的3d5半充满较稳定状态,需要的能量相对要少,
 故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1;能量最低原理及洪特规则;由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态需要的能量较多,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6转化为稳定的3d5半充满较稳定状态,需要的能量相对要少;
(2)过渡元素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,与过渡元素原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是具有孤对电子,
故答案为:空轨道;具有孤对电子;
(3)铁元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;面心立方晶胞中Fe原子数目=8×
1
8
+6×
1
2
=4,体心立方晶胞中Fe原子=1+8×
1
8
=2,则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=4:2=2:1,
故答案为:四;Ⅷ;2:1;
(4)晶胞中A原子数目=8×
1
8
=1、B原子数目=1、O原子数目=6×
1
2
=3,这类特殊晶体的化学式为:ABO3,
故答案为:ABO3.
点评:本题是对物质结构的考查,涉及核外电子排布、电离能、配位键、晶胞计算等,旨在考查学生对基础知识的掌握及综合应用,(1)中注意根据洪特规则特例进行理解分析,难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

已知NA表示阿伏加德罗常数的数值,则下列有关的说法中正确的是(  )
①30g甲醛(CH2O)和乙酸(C2H4O2)的混合物中含碳原子个数为NA
②pH=4、浓度均为0.1mol?L-1的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
③pH=2的一元酸和pH=12的二元强碱等体积混合:c(OH-)≥c(H+)
④标准状况下,11.2L氟化氢含有的分子数为0.5NA
⑤25℃时,pH=12的1.0L NaClO溶液中水电离出的OH-的数目为0.01NA
⑥1L 0.1mol?L-1Na2CO3溶液中含有0.1NA个CO32-
⑦1mol Na2O2与足量的SO2完全反应时转移电子数为NA
⑧50mL 8mol/L浓盐酸与足量的MnO2加热反应,生成Cl2分子数为0.1NA.
A、①②⑤B、②④⑦
C、③⑥⑦D、④⑤⑧

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科目:高中化学 来源: 题型:

某烃的结构简式为,它可能具有的性质是(  )
A、能使溴水褪色,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
B、与足量氢气反应生成苯乙烷
C、能发生加聚反应,生成物可用表示
D、易溶于水,也易溶于有机溶剂

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法中,正确的是(  )
A、在常温常压下,22.4 L 氧气所含的分子数目为NA
B、18g水含有电子数为8NA
C、在1L水中溶解5.85g NaCl,即可配制得0.1mol/L的NaCl溶液
D、1 mol 钠作为还原剂所提供的电子数为NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示.已知:1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ/mol.
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示
 
、
 
,E的大小对该反应的反应热有无影响?
 
.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?
 
,理由是
 
;
(2)图中△H=
 
kJ/mol;
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05mol/(L?min),则v(O2)=
 
mol/(L?min);
(4)已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol,计算由S(s)生成3mol SO3(g)的△H(要求计算过程)
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)常温下,0.10mol/L NH4Cl溶液pH
 
7(填>、=、<),溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
 
.
(2)相同物质的量浓度的Na2S溶液和NaHS溶液比较pH的大小顺序是:Na2S
 
NaHS(填>、=、<).
(3)NaHCO3溶液呈碱性的原因是
 
(写出有关的离子方程式,下同),Al2(SO4)3溶液呈酸性的原因是
 
,将NaHCO3溶液跟Al2(SO4)3溶液混合,现象是
 
,相关反应的离子方程式是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

铜合金是人类使用最早的金属材料,铜在化合物中常见的化合价有+1、+2价,能形成多种铜的化合物.
(1)铜晶体晶胞如图所示,该晶胞实际拥有
 
个铜原子.
(2)许多+1价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃(如C2H4、CH3CH=CH2等),CH3CH=CH2分子中C原子采取的杂化方式是
 
.
(3)在硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量,观察到先出现蓝色沉淀,最后沉淀溶解形成深蓝色溶液,写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号).
①由乙炔制氯乙烯
②乙烷在空气中燃烧
③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑤由乙烯制聚乙烯
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应
⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热
⑧溴乙烷和氢氧化钠溶液共热
其中属于取代反应的是
 
;属于氧化反应的是
 
;属于加成反应的是
 
;属消去反应的是
 
.
(2)写出上述反应⑦⑧化学方程式;
⑦
 

⑧
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列实验现象中烟雾的解释不正确的是(  )
A B C D
白雾:成分是盐酸小液滴 白雾:成分是空气中的水蒸气 白烟:成分是氯化铵固体颗粒 白烟:NaCl固体颗粒
A、AB、BC、CD、D

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