Question

Mn、Fe均為第四周期過渡元素，兩元素的部分電離能數據如下表：

元素		Mn	Fe
電離能（kJ/mol）	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

回答下列問題：
（1）Mn元素基態原子的價電子排布式為

3d⁵4s²

．
比較錳和鐵兩元素的電離能I₂和I₃可知，氣態Mn²⁺再失去一個電子比氣態Fe²⁺再失去一個電子難．對此，你的解釋是：

由Mn²⁺轉化為Mn³⁺時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉化為不穩定的3d⁴狀態需要的能量較多；而Fe²⁺轉化為Fe³⁺時，3d能級由不穩定的3d⁶轉化為穩定的3d⁵半充滿較穩定狀態，需要的能量相對要少

．
（2）鐵元素廣泛應用，Fe²⁺與KCN溶液反應得Fe（CN）₂沉淀，KCN過量時沉淀溶解，生成黃血鹽，其配離子結構如圖（離子所帶電荷未標出）．
①鐵元素在周期表中的位置是

第四周期Ⅷ族

．
②已知CN^-與N₂結構相似，CN^-中C原子的雜化方式是

sp¹

．
③寫出沉淀溶解的化學方程式

Fe（CN）₂+4KCN═K₄[Fe（CN）₆]

．

Answer 1

分析：（1）錳元素的3d能級和4s能級上的電子都是價電子，據此寫出Mn元素基態原子的價電子排布式，軌道上的電子處于全滿、半滿、全空時最穩定；
（2）①鐵元素在周期表中的位置是第四周期第VIIIA族；
②根據C原子價層電子對個數確定雜化方式；
③Fe（CN）₂沉淀和KCN反應生成絡合物．

解答：解：（1）錳元素的3d能級和4s能級上的電子都是價電子，Mn元素基態原子的價電子排布式為3d⁵4s²，由Mn²⁺轉化為Mn³⁺時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉化為不穩定的3d⁴狀態需要的能量較多；而Fe²⁺轉化為Fe³⁺時，3d能級由不穩定的3d⁶轉化為穩定的3d⁵半充滿較穩定狀態，需要的能量相對要少，
 故答案為：3d⁵4s²，由Mn²⁺轉化為Mn³⁺時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉化為不穩定的3d⁴狀態需要的能量較多；而Fe²⁺轉化為Fe³⁺時，3d能級由不穩定的3d⁶轉化為穩定的3d⁵半充滿較穩定狀態，需要的能量相對要少；
（2）①鐵元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，故答案為：第四周期Ⅷ族；
②CN^-中C原子價層電子對個數=1+

1

2

(4+1-1×3)=2，所以采取sp¹雜化，故答案為：sp¹；
③Fe（CN）₂沉淀和KCN反應生成絡合物，反應方程式為Fe（CN）₂+4KCN═K₄[Fe（CN）₆]，故答案為：Fe（CN）₂+4KCN═K₄[Fe（CN）₆]．

點評：本題考查了價電子排布式的書寫、雜化方式的判斷等知識點，難點是價電子的判斷、價層電子對個數的計算，注意基礎知識的積累．