Question

（10分）Mn、Fe均為第四周期過渡元素，兩元素的部分電離能（I）數據列于下表：

元素		25Mn	26Fe
電離能/kJ·mol－1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

  回答下列問題：
（1）Mn元素外圍電子層的電子排布式為                 ，比較兩元素的I₂、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                                                                 。
（2）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物，則與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應具備的條件是                 。
（3）三氯化鐵常溫下為固體，熔點282℃，沸點315℃，在300℃以上易升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據此判斷三氯化鐵晶體為            晶體。
（4）金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如右圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數之比為              。

Answer 1

（1）3d⁵4s² ；Mn²⁺ 3d能級電子排布為半滿狀態，是穩定結構。
　　　（2）有孤電子對　　（3）分子　　（4）1：2

（1）根據構造原理可寫出Mn元素外圍電子層的電子排布式。錳的原子序數是25，所以外圍電子層的電子排布式為3d⁵4s² 。；Mn²⁺的3d能級電子排布為半滿狀態，是穩定結構，而亞鐵離子的3d能級上有6個電子，不是穩定結構。
（2）要寫出配位鍵，必須有能提供孤電子對的配體。
（3）氯化鐵在300℃以上易升華，說明該晶體應該是分子晶體。
（4）在兩種堆積方式中含有的鐵原子分別為：1＋8×1/8=2、6×1/2＋8×1/8=4，所以含有的Fe原子個數之比是1︰2。